JP2007214253A - Extreme ultra-violet light source device and method for protecting light-condensing optical means in it - Google Patents

Extreme ultra-violet light source device and method for protecting light-condensing optical means in it Download PDF

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隆宏 白井
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Ushio Denki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit the damage of a reflecting film for a light-condensing optical means for condensing an EUV light, and to achieve the lengthening of the lifetime of the light-condensing optical means even in the case of a continuous operation for a prolonged term. <P>SOLUTION: High-voltage pulses are applied between first and second main discharging electrodes 2a and 2b, a high-density high-temperature plasma is formed, and the EUV light having a wavelength of 13.5 nm is radiated. The EUV light is condensed by an EUV-light condensing mirror 3 and extracted to the outside. A protective-film material feeder 20 composed of a protective-film material 21 and a heating apparatus 22 is fitted to at least either of the inside of a second vessel 1b in the vicinity of the EUV-light condensing mirror 3 or the inside of a first vessel 1a. Si, Sr or the like as a solid form is heated and vaporized, and a protective film is formed on the surface of the EUV-light condensing mirror 3. Accordingly, a debris does not reach the reflecting film formed on the surface of the EUV-light condensing mirror 3, and a reflectivity to the EUV light can be maintained. The protective film may also be formed previously on the surface of the reflecting film for the EUV-light condensing mirror 3 by a sputtering or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置および極端紫外光光源装置における集光光学手段の保護方法に関し、特に、極端紫外光を集光する集光光学手段に保護膜を施して、該集光光学手段の長寿命化を図るようにした極端紫外光光源装置および集光光学手段の保護方法に関するものである。   The present invention relates to an extreme ultraviolet light source device that emits extreme ultraviolet light and a method for protecting condensing optical means in the extreme ultraviolet light source device, and in particular, a protective film is applied to the condensing optical means that collects extreme ultraviolet light. The present invention relates to an extreme ultraviolet light source device and a method for protecting the condensing optical means, which are intended to extend the life of the condensing optical means.

半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められ、エキシマレーザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長13〜14nm、特に波長13.5nmのEUV(Extreme Ultra Violet:極端紫外)光を放出する極端紫外光光源装置(以下、EUV光源装置ともいう)が開発されている。
EUV光源装置において、EUV光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つにEUV放射種の加熱・励起により高密度高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射されるEUV光を取り出す方法がある。
このような方法を採用するEUV光源装置は、高密度高温プラズマの生成方式により、LPP(Laser Produced Plasma :レーザ生成プラズマ)方式EUV光源装置とDPP(Discharge Produced Plasma :放電生成プラズマ)方式EUV光源装置とに大きく分けられる(例えば非特許文献1参照)。
With the miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits, improvement in resolving power is demanded in the projection exposure apparatus for production. In order to meet the demand, the wavelength of the exposure light source has been shortened. As a next-generation semiconductor exposure light source following the excimer laser apparatus, EUV (Extreme Ultra Violet: extreme ultraviolet) having a wavelength of 13 to 14 nm, particularly a wavelength of 13.5 nm. ) Extreme ultraviolet light source devices that emit light (hereinafter also referred to as EUV light source devices) have been developed.
Several methods for generating EUV light in an EUV light source device are known. One of them is to generate a high-density and high-temperature plasma by heating and excitation of EUV radiation species, and to generate EUV light emitted from this plasma. There is a way to take it out.
The EUV light source apparatus adopting such a method uses an LPP (Laser Produced Plasma) type EUV light source apparatus and a DPP (Discharge Produced Plasma) type EUV light source apparatus by a high-density and high-temperature plasma generation system. (See Non-Patent Document 1, for example).

LPP方式EUV光源装置は、固体、液体、気体等のターゲットをパルスレーザで照射して発生する高密度高温プラズマからのEUV放射光を利用するものである。
一方、DPP方式EUV光源装置は、電流駆動によって生成した高密度高温プラズマからのEUV放射光を利用するものである。DPP方式EUV光源における放電方式には、非特許文献1に記載されているように、Zピンチ方式、キャピラリー放電方式、プラズマフォーカス方式、ホローカソードトリガーZピンチ方式等がある。
DPP方式EUV光源は、LPP方式EUV光源と比較して、光源装置の小型化、光源システムの消費電力が小さいといった利点あり、実用化への期待も大きい。
上記した両方式のEUV光源装置において、波長13.5nmのEUV光を放出する放射種、すなわち、高密度高温プラズマ用原料として、現在10価前後のXe(キセノン)イオンとSn(錫)イオンが有望と考えられている。
The LPP EUV light source device uses EUV radiation from high-density and high-temperature plasma generated by irradiating a target such as a solid, liquid, or gas with a pulse laser.
On the other hand, the DPP EUV light source device uses EUV radiation from high-density and high-temperature plasma generated by current driving. As described in Non-Patent Document 1, there are a Z-pinch method, a capillary discharge method, a plasma focus method, a hollow cathode trigger Z-pinch method, etc. as discharge methods in the DPP EUV light source.
Compared with the LPP EUV light source, the DPP EUV light source has advantages such as downsizing of the light source device and low power consumption of the light source system, and high expectations for practical use.
In both types of EUV light source devices described above, as a radioactive species that emits EUV light having a wavelength of 13.5 nm, that is, as a raw material for high-density and high-temperature plasma, currently about 10-valent Xe (xenon) ions and Sn (tin) ions are present. It is considered promising.

図23に、DPP方式EUV光源装置の概略構成例を示す。
図23に示すように、DPP方式EUV光源装置は、放電容器であるチャンバ1を有する。チャンバ1内には、例えば、リング状の第1の主放電電極2a(カソード)と第2の主放電電極2b(アノード)とがリング状の絶縁材2cを挟んで配置される。チャンバ1は、導電材で形成された第1の主放電電極2a側に配置される第1の容器1aと、同じく導電材で形成された第2の主放電電極2b側に配置される第2の容器1bとから構成される。これらの第1の容器1aと第2の容器1bとは、上記絶縁材2cにより分離、絶縁されている。
リング状の第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b、絶縁材2cは、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置するように配置し、連通穴を構成している。
第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2bは、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属からなる。また、絶縁材2cは、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。
FIG. 23 shows a schematic configuration example of a DPP EUV light source device.
As shown in FIG. 23, the DPP EUV light source device has a chamber 1 that is a discharge vessel. In the chamber 1, for example, a ring-shaped first main discharge electrode 2a (cathode) and a second main discharge electrode 2b (anode) are arranged with a ring-shaped insulating material 2c interposed therebetween. The chamber 1 includes a first container 1a arranged on the first main discharge electrode 2a side made of a conductive material and a second container arranged on the second main discharge electrode 2b side made of the same conductive material. Container 1b. The first container 1a and the second container 1b are separated and insulated by the insulating material 2c.
The ring-shaped first main discharge electrode 2a, the second main discharge electrode 2b, and the insulating material 2c are arranged so that the respective through holes are positioned substantially on the same axis, thereby forming a communication hole.
The first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b are made of a refractory metal such as tungsten, molybdenum, or tantalum. The insulating material 2c is made of, for example, silicon nitride, aluminum nitride, diamond, or the like.

チャンバ1の第1の容器1a側に設けられた原料導入口10に接続された原料供給ユニット9より、EUV放射種を含む原料がチャンバ1内に供給される。上記原料は、例えばSnH4 ガス、Xeガス等である。
また、チャンバ内圧力をモニタする圧力モニタ7の測定値に基づき、チャンバ1内圧力調整やチャンバ内排気を行うためのガス排気ユニット12が、チャンバ1の第2の容器1b側に設けられたガス排出口5に接続されている。
また、チャンバ1の第2の容器1b内には、EUV光を集光する斜入射型の集光光学手段であるEUV集光鏡3が設けられる。EUV集光鏡3は、例えば、径の異なる回転楕円体、または、回転放物体形状のミラーを複数枚具える。これらのミラーは、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置され、例えば、ニッケル(Ni)等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム(Ru)、モリブデン(Mo)、およびロジウム(Rh)などの金属膜を緻密にコーティングすることで、0°〜25°の斜入射角度のEUV光を良好に反射できるように構成されている。
A raw material containing EUV radioactive species is supplied into the chamber 1 from a raw material supply unit 9 connected to a raw material inlet 10 provided on the first container 1 a side of the chamber 1. Examples of the raw material include SnH 4 gas and Xe gas.
A gas exhaust unit 12 for adjusting the pressure in the chamber 1 and exhausting the chamber based on the measurement value of the pressure monitor 7 for monitoring the pressure in the chamber is provided on the second container 1b side of the chamber 1. Connected to the outlet 5.
Further, in the second container 1b of the chamber 1, there is provided an EUV collector mirror 3 which is a grazing incidence type condensing optical means for condensing EUV light. The EUV collector mirror 3 includes, for example, a plurality of spheroids having different diameters or mirrors having a rotating parabolic shape. These mirrors are arranged on the same axis so as to overlap the rotation center axis so that the focal positions substantially coincide with each other. For example, on the reflecting surface side of the base material having a smooth surface made of nickel (Ni) or the like, ruthenium ( By densely coating a metal film such as Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh), EUV light having an oblique incident angle of 0 ° to 25 ° can be favorably reflected.

このようなDPP方式光源装置において、第1、第2の主放電電極2a,2b間に高電圧パルス発生部14よりパルス電力が供給されると、絶縁材2c表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第1、第2の主放電電極2a,2b間は実質、短絡状態になり、パルス状の大電流が流れる。
このとき、略同軸上に配置されたリング状の第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b、絶縁材2cが形成する連通穴もしくは連通穴近傍にプラズマが形成される。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、上記プラズマの略中心部に高密度高温プラズマ領域が形成され、この高密度高温プラズマ領域から波長13.5nmのEUV光が放射される。
高密度高温プラズマ領域から放射された波長13.5nmのEUV光は、上記したEUV集光鏡3により集光され、第2の容器1bに設けられたEUV光取り出し部6より外部に取り出される。
このEUV光取り出し部6は、露光機の露光機筐体(図示せず)に設けられたEUV光入射部と連結される。すなわち、EUV集光鏡3により集光されるEUV光は、EUV光取り出し部6、EUV入射部(図示せず)を介して露光機へ入射する。
In such a DPP-type light source device, when a pulse power is supplied from the high voltage pulse generator 14 between the first and second main discharge electrodes 2a and 2b, creeping discharge is generated on the surface of the insulating material 2c. The first and second main discharge electrodes 2a and 2b are substantially short-circuited and a large pulse current flows.
At this time, plasma is formed in or near the communication hole formed by the ring-shaped first main discharge electrode 2a, second main discharge electrode 2b, and insulating material 2c arranged substantially coaxially. Thereafter, a high-density and high-temperature plasma region is formed at a substantially central portion of the plasma by Joule heating by the pinch effect, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from the high-density and high-temperature plasma region.
The EUV light having a wavelength of 13.5 nm emitted from the high-density and high-temperature plasma region is collected by the above-described EUV collector mirror 3 and taken out from the EUV light extraction unit 6 provided in the second container 1b.
The EUV light extraction unit 6 is connected to an EUV light incident unit provided in an exposure machine casing (not shown) of the exposure machine. That is, the EUV light collected by the EUV collector mirror 3 enters the exposure device via the EUV light extraction unit 6 and the EUV incident unit (not shown).

なお、DPP方式光源装置には、チャンバ1内で放電を発生させるときにチャンバ1内に供給されたEUV放射種を含む原料を予備電離する予備電離手段を設けても良い。
EUV光を発生させる際、チャンバ1内の圧力は、例えば、1〜20Paに調節される。このような低い圧力下においては、電極構造によっては放電が発生し難くなり、結果としてEUV光の出力が不安定となる場合もある。放電が発生し難い状況下で安定した放電を生じさせるには、予備電離を行うことが望ましい。
図23に示したものでは、第1の容器1aに予備電離ユニット8が設けられている。
予備電離ユニット8は、円筒形状の導電性材料からなる第1の予備電離部材8aおよび第2の予備電離部材8cと、円筒形状の絶縁性材料からなり第1の予備電離部材8aと第2の予備電離部材8cとの間に挟まれるように配置されている予備電離用絶縁材8bから構成される。
予備電離ユニット8は、高密度高温プラズマ発生部11に存在するEUV放射種を含む原料を効果的に予備電離するように、高密度高温プラズマ発生部11の上方、かつ、同軸上に配置されている。
導電性の第2の予備電離部材8cは、予備電離用電源部13の一方の端子と接続される。なお、予備電離用電源部13の他方の端子は、導電性の第1の容器1aを介して導電性の第1の予備電離部材8aと接続される。
The DPP light source device may be provided with a preionization means for preionizing a raw material containing EUV radiation species supplied into the chamber 1 when a discharge is generated in the chamber 1.
When generating EUV light, the pressure in the chamber 1 is adjusted to 1 to 20 Pa, for example. Under such a low pressure, it is difficult for electric discharge to occur depending on the electrode structure, and as a result, the output of EUV light may become unstable. In order to generate a stable discharge in a situation where the discharge is difficult to occur, it is desirable to perform preionization.
In the case shown in FIG. 23, a preionization unit 8 is provided in the first container 1a.
The preionization unit 8 includes a first preionization member 8a and a second preionization member 8c made of a cylindrical conductive material, and a first preionization member 8a and a second preionization member 8c made of a cylindrical insulating material. It consists of a preionization insulating material 8b disposed so as to be sandwiched between the preionization member 8c.
The preliminary ionization unit 8 is disposed above and coaxially with the high-density and high-temperature plasma generation unit 11 so as to effectively pre-ionize the raw material containing EUV radiation species existing in the high-density and high-temperature plasma generation unit 11. Yes.
The conductive second preionization member 8 c is connected to one terminal of the preionization power supply unit 13. Note that the other terminal of the preionization power supply unit 13 is connected to the conductive first preionization member 8a via the conductive first container 1a.

予備電離用電源部13から電圧パルスが第2の予備電離部材8cとチャンバ1の第1の容器1aとの間に印加されると、図23に示すように、予備電離用絶縁材8b表面に沿面放電が発生し、チャンバ1内に導入されたEUV放射種を含む原料の電離を促進する。
ここで、同軸状に配置されている円筒形状の第1の予備電離部材8a、予備電離用絶縁材8b、第2の予備電離部材8cは、EUV放射種を含む原料を供給する原料供給経路も兼ねている。
なお、DPP方式EUV光源装置に予備電離ユニットを組み合わせた例については、例えば特許文献1に開示されている。
When a voltage pulse is applied from the preionization power supply unit 13 between the second preionization member 8c and the first container 1a of the chamber 1, as shown in FIG. 23, the surface of the preionization insulating material 8b is applied. A creeping discharge is generated to promote ionization of the raw material containing EUV radiation species introduced into the chamber 1.
Here, the cylindrical first preliminary ionization member 8a, the preliminary ionization insulating material 8b, and the second preliminary ionization member 8c that are coaxially arranged also have a raw material supply path for supplying a raw material containing EUV radiation species. Also serves as.
An example in which a preliminary ionization unit is combined with a DPP EUV light source device is disclosed in Patent Document 1, for example.

高密度高温プラズマ領域(図23に示す構成例では、略同軸上に配置されたリング状の第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b、絶縁材2cが形成する連通穴もしくは連通穴近傍)とEUV集光鏡3との間には、高密度高温プラズマと接する金属(例えば、放電電極)が上記プラズマによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、Sn等の放射種に起因するデブリ等を捕捉してEUV光のみを通過させるためのデブリトラップ4が設置される。デブリトラップ4は、例えば特許文献2に記載されているように、高密度高温プラズマ発生領域の径方向に設置される複数のプレートからなる。
また図1に示すDPP方式EUV光源装置は、制御部30を有する。この制御部30は、露光機制御部31からのEUV発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部14、予備電離用電源部13、原料供給ユニット9、ガス排気ユニット12を制御する。
High-density and high-temperature plasma region (in the configuration example shown in FIG. 23, communication holes or communication formed by the ring-shaped first main discharge electrode 2a, second main discharge electrode 2b, and insulating material 2c arranged substantially coaxially. Between the vicinity of the hole) and the EUV collector mirror 3, the metal (for example, the discharge electrode) in contact with the high-density and high-temperature plasma is sputtered by the plasma to generate debris such as metal powder, or radiation species such as Sn. A debris trap 4 for capturing debris and the like and allowing only EUV light to pass through is installed. As described in Patent Document 2, for example, the debris trap 4 is composed of a plurality of plates installed in the radial direction of the high-density and high-temperature plasma generation region.
The DPP EUV light source apparatus shown in FIG. The control unit 30 controls the high voltage pulse generation unit 14, the preionization power supply unit 13, the raw material supply unit 9, and the gas exhaust unit 12 based on an EUV emission command from the exposure machine control unit 31.

ところで、上記したようにDPP方式EUV光光源装置は放電による電流駆動によって生成した高密度高温プラズマからのEUV放射光を利用するものであり、EUV光放射種の加熱・励起手段は、一対の放電電極間に発生した放電による大電流である。よって、放電電極には放電に伴う大きな熱的負荷を受けるとともに、高密度高温プラズマからも熱的負荷を受ける。
このような熱的負荷により放電電極は徐々に磨耗する。このような問題に対処するため非特許文献2には、高密度高温プラズマ用原料を液体や固体の状態で供給する方法において、電極を回転移動させて、高密度高温プラズマ用原料を放電部に移動させるという装置が、提案されている。
特開2003−218025号公報 特表2002−504746号公報 「リソグラフィ用EUV(極端紫外)光源研究の現状と将来展望」J.Plasma Fusion Res.Vol.79.No.3, P219-260,2003年3月 “EUV sources using Xe and Sn discharge plasmas ” J.Phys. D:Appl.Phys.37(2004)3254-3265
By the way, as described above, the DPP type EUV light source device uses EUV radiation from high-density and high-temperature plasma generated by current driving by discharge, and the heating / excitation means for EUV radiation type is a pair of discharges. This is a large current due to the discharge generated between the electrodes. Therefore, the discharge electrode receives a large thermal load accompanying the discharge and also receives a thermal load from the high-density high-temperature plasma.
Such a thermal load gradually wears the discharge electrode. In order to cope with such a problem, Non-Patent Document 2 discloses that in a method of supplying a raw material for high-density and high-temperature plasma in a liquid or solid state, the electrode is rotated to move the raw material for high-density and high-temperature plasma to the discharge part. An apparatus for moving is proposed.
JP 2003-218025 A JP-T-2002-504746 “Current Status and Future Prospects of Research on EUV (Extreme Ultraviolet) Light Sources for Lithography” J. Plasma Fusion Res. Vol. 79. No. 3, P219-260, March 2003 “EUV sources using Xe and Sn discharge plasmas” J.Phys. D: Appl.Phys.37 (2004) 3254-3265

上記したデブリトラップ4は、必ずしも全てのデブリを補足するものではない。特に、Xe等のEUV放射種に起因するデブリのほとんどは、金属粉等のデブリより重量が軽く、直進性が弱いためデブリトラップ4を通過しやすい。
すなわち、光源近傍より発射された金属粉等のデブリは、発生後等速度運動で一定方向に進行する。よって、それに対応して構成されるデブリトラップ4は金属粉等のデブリの捕獲に有効に働く。一方、Xe等の放射種に起因するデブリは、原子ガス状態のXeであり、その行程は複雑であるため、デブリトラップ4を通過してしまうことが多い。
ここで、デブリトラップ4を通過したXe等のEUV放射種に起因するデブリは、一般に、高い運動エネルギーを有する高速のイオンまたは原子である。
上記したように、第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b間に発生したプラズマは、両電極間を流れるパルス状の大電流により生じた磁界によって、径方向に収縮されるピンチ効果を受ける。このピンチ効果によるジュール加熱によって、上記プラズマの略中心部に高密度高温プラズマであるピンチプラズマ領域が生成される。
生成されるピンチプラズマは、電気的にほぼ中性の状態であり、中性原子とイオンと電子により構成される。
The debris trap 4 described above does not necessarily supplement all the debris. In particular, most of the debris caused by EUV radiation species such as Xe is lighter in weight than the debris such as metal powder, and is less likely to travel straight, so that it easily passes through the debris trap 4.
That is, debris such as metal powder emitted from the vicinity of the light source travels in a constant direction with constant velocity motion after generation. Therefore, the debris trap 4 configured correspondingly works effectively for capturing debris such as metal powder. On the other hand, debris caused by radioactive species such as Xe is Xe in an atomic gas state, and its process is complicated, so that it often passes through the debris trap 4.
Here, debris caused by EUV radiation species such as Xe that has passed through the debris trap 4 is generally a high-speed ion or atom having high kinetic energy.
As described above, the plasma generated between the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b is pinched in a radial direction by a magnetic field generated by a pulsed large current flowing between the two electrodes. Receive the effect. Due to the Joule heating due to the pinch effect, a pinch plasma region, which is a high-density high-temperature plasma, is generated at substantially the center of the plasma.
The generated pinch plasma is electrically in a substantially neutral state, and is composed of neutral atoms, ions, and electrons.

その後、放電電流値の減少と共に放電電流の自己磁場が減衰する。そのため、プラズマを収縮させる力が低下し、ピンチプラズマの維持が徐々に困難となり、ピンチプラズマは、立体角4 π方向へ断熱膨張する。すなわち、ピンチプラズマが崩壊し、イオンや中性原子が高速で、デブリとして四方八方に飛び散る。例えば、希ガスがXeであるとき、高速で飛び散るXeイオンの速度は、数1000m/s以上になる。
高速のイオンは、ガス中を移動する際に中性原子と衝突して荷電交換したり、電子と衝突して再結合したりすることで、プラズマから距離が離れるに従い中性原子化する。 これら高速のイオンまたは原子がEUV光を集光する集光光学手段(EUV集光鏡3)の反射膜に衝突すると、高速のイオンまたは中性原子と反射膜原子との弾性衝突により、高速のイオンまたは中性原子の運動エネルギーが反射膜原子に与えられて反射膜原子がガス中に飛び出し、結果的にEUV集光鏡3から剥がされる。あるいは、高速のイオンまたは中性原子が、EUV集光鏡3の反射膜内部に注入される。
すなわち、従来は、高速のイオンまたは中性原子であるEUV放射種に起因するデブリがEUV集光鏡3に衝突し、その結果、EUV光に対して高反射率を持つEUV集光鏡表面に施されている反射膜膜がダメージを受け、EUV集光鏡3のEUV光に対する反射率が低下してしまうという問題が生じていた。
Thereafter, the self-magnetic field of the discharge current attenuates as the discharge current value decreases. Therefore, the force for contracting the plasma is reduced, and it is gradually difficult to maintain the pinch plasma, and the pinch plasma is adiabatically expanded in the direction of the solid angle 4π. That is, the pinch plasma collapses, and ions and neutral atoms are scattered at high speed and debris in all directions. For example, when the rare gas is Xe, the speed of Xe ions scattered at a high speed is several thousand m / s or more.
When moving in the gas, high-speed ions collide with neutral atoms and exchange electric charges, or collide with electrons and recombine to become neutral atoms as the distance from the plasma increases. When these high-speed ions or atoms collide with the reflecting film of the condensing optical means (EUV condensing mirror 3) that collects EUV light, the high-speed ions or neutral atoms collide with the reflecting film atoms to cause high-speed The kinetic energy of ions or neutral atoms is given to the reflecting film atoms, the reflecting film atoms jump out into the gas, and as a result, they are peeled off from the EUV collector mirror 3. Alternatively, high-speed ions or neutral atoms are injected into the reflective film of the EUV collector mirror 3.
That is, conventionally, debris caused by EUV radiation species that are high-speed ions or neutral atoms collide with the EUV collector mirror 3, and as a result, on the surface of the EUV collector mirror that has high reflectivity for EUV light. There has been a problem that the reflective film applied is damaged and the reflectance of the EUV collector mirror 3 with respect to the EUV light is lowered.

このような問題点に対処する方策として、上記したイオンまたは中性原子の飛散経路中に、ガスを導入することが考えられる。すなわち、飛散経路中の導入ガス原子または分子と、EUV放射種に起因するデブリである高速のイオンまたは中性原子との衝突頻度を増加させ、高速のイオンまたは中性原子の運動エネルギーの一部を飛散経路中の導入ガス原子または分子に移行させる。これにより、上記したEUV放射種に起因するデブリが有する運動エネルギーは低下し、上記デブリの飛散スピードは減少するものと考えられる。
すなわち、飛散経路中に導入するガスとEUV放射種に起因するデブリとを衝突させることにより、上記デブリがEUV集光鏡3の反射膜に衝突する際の衝突エネルギーを減少させ、その結果、EUV集光鏡3の反射膜がデブリにより被るダメージを軽減することが可能となると考えられる。
As a measure for dealing with such a problem, it is conceivable to introduce a gas into the above-described ion or neutral atom scattering path. That is, by increasing the collision frequency between the introduced gas atoms or molecules in the scattering path and high-speed ions or neutral atoms that are debris caused by EUV radiation species, a part of the kinetic energy of the high-speed ions or neutral atoms is increased. Are transferred to the introduced gas atoms or molecules in the scattering path. Thereby, the kinetic energy which the debris resulting from the above-mentioned EUV radiation species has decreases, and the scattering speed of the debris is considered to decrease.
That is, by colliding the gas introduced into the scattering path with the debris caused by the EUV radiation species, the collision energy when the debris collides with the reflective film of the EUV collector mirror 3 is reduced. As a result, the EUV It is considered that the damage that the reflective film of the condenser mirror 3 suffers from debris can be reduced.

しかしながら、この場合、導入ガス(例えば、Heガス)によるEUV光の光吸収の影響を考慮する必要がある。EUV光を効率よく取り出すためには、高密度高温プラズマ発生部11からEUV光取出部6までの光路中でのEUV光の光吸収をできるだけ低く維持する必要がある。よって、上記光路中は、100Pa以下の真空度を保持する必要がある。
そのため、上記した飛散経路中に導入するガスの圧力も100Paより大きく設定することはできない。この場合、EUV放射種に起因するデブリを十分に減速させることは難しい。すなわち、100Pa以下の圧力で飛散経路中にガスを導入すると、飛散経路中にガスを導入しない場合と比べれば、EUV集光鏡3の反射膜のダメージ発生は抑制される。しかしながら、EUV集光鏡3の反射膜のダメージ発生を十分に抑制することは困難であり、稼働時間が長いEUV光を用いた露光装置用光源としては、短寿命であり、実用的ではない。
本発明は、上記した事情を鑑み成されたものであって、その課題は、露光装置用光源として長期間連続的に稼動する場合においても、EUV光を集光する集光光学手段の反射膜のダメージが抑制され、集光光学手段の長寿命化を実現することができる極端紫外光光源装置および極端紫外光光源装置における集光光学手段の保護方法を提供することである。
However, in this case, it is necessary to consider the influence of light absorption of EUV light by the introduced gas (for example, He gas). In order to extract EUV light efficiently, it is necessary to keep the light absorption of EUV light in the optical path from the high-density and high-temperature plasma generation unit 11 to the EUV light extraction unit 6 as low as possible. Therefore, it is necessary to maintain a vacuum degree of 100 Pa or less in the optical path.
Therefore, the pressure of the gas introduced into the above-described scattering path cannot be set larger than 100 Pa. In this case, it is difficult to sufficiently decelerate debris caused by EUV radiation species. That is, when the gas is introduced into the scattering path at a pressure of 100 Pa or less, the occurrence of damage to the reflective film of the EUV collector mirror 3 is suppressed as compared with the case where the gas is not introduced into the scattering path. However, it is difficult to sufficiently suppress the occurrence of damage to the reflective film of the EUV collector mirror 3, and as a light source for an exposure apparatus using EUV light having a long operation time, it has a short life and is not practical.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is that a reflective film of a condensing optical means that condenses EUV light even when continuously operating as a light source for an exposure apparatus for a long period of time. The extreme ultraviolet light source device that can suppress the damage of the light and realize the long life of the condensing optical means, and a method for protecting the condensing optical means in the extreme ultraviolet light source device.

本発明は、集光光学手段の反射膜表面にEUV光に対して透過率の高い保護膜を施すことにより、反射膜のダメージを抑制する。
すなわち、以下のように前記課題を解決する。
(1)極端紫外光放射種および/または極端紫外光放射種の化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、供給された上記原料を加熱・励起して高密度高温プラズマを発生させる加熱・励起手段と、上記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する斜入射型の集光光学手段とを有する極端紫外光光源装置において、上記集光光学手段の表面にSi膜もしくはSr膜を施す。
すなわち、ニッケル(Ni)等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム(Ru)、モリブデン(Mo)、およびロジウム(Rh)などの金属膜を緻密にコーティングして形成した反射膜を有する斜入射型の集光光学手段において、上記反射膜表面に、更に、保護膜を設ける。保護膜は、例えばスパッタリング等により形成される。
このように構成した集光光学手段に、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)が衝突する場合、上記デブリは、保護膜との弾性衝突により保護膜を徐々に削ったり、保護膜中に注入されたりする。しかしながら、保護膜が存在する間はEUV光に対して高反射率を持つ集光光学手段表面に施されている反射膜にはデブリが到達しないので、上記反射膜はダメージを被らず、集光光学手段のEUV光に対する反射率も維持される。
上記保護膜としては、例えば、シリコン(Si)やストロンチウム(Sr)を採用することが望ましい。
特にデブリの飛散経路中に100Pa以下の圧力でガスを導入すると、更に、EUV集光鏡の寿命の長寿命化を実現することが可能となる。
なお、本発明は、反射膜が金属膜である斜入射型の集光光学手段に適用されるものであり、反射膜がMoとSiの多層膜である全反射型のEUV集光鏡においては、例えば、保護膜として別途Si膜を施すと、MoとSiの多層膜である反射膜におけるEUV反射率が低下するので、適切ではない。
(2)上記のように、集光光学手段の反射膜表面に保護膜を施すことで、反射膜にはデブリが到達しない。このため、上記反射膜はダメージを被らず、EUV集光鏡のEUV光に対する反射率も維持される。
しかし、上記デブリは、保護膜との弾性衝突により保護膜を徐々に削ったり保護膜中に注入されたりし、長時間使用している間に保護膜を徐々に薄くなる。
そこで、上記構成の極端紫外光光源装置において、保護膜材供給手段を設け、上記集光光学手段にSiもしくはSr等の保護膜材を供給する。これにより、EUV集光鏡の更なる長寿命化を実現することができる。
(3)上記(2)の保護膜材供給手段を、保護膜材と、上記保護膜材を加熱して蒸発させる加熱手段とから構成する。
(4)上記(3)の加熱手段を前記加熱・励起手段とする。あるいは極端紫外光光源装置が原料を予備電離する予備電離手段を備えている場合、加熱手段を予備電離手段とする。そして、保護膜材を前記加熱・励起手段および/または上記予備電離手段の熱輻射により蒸発させる。
(5)上記(3)(4)において、保護膜材供給手段に、保護膜材を補給する材料補給手段を設ける。
(6)上記(4)(5)において、極端紫外光光源装置に、更に、集光光学手段の雰囲気のガス圧を調整する手段を設ける。
(7)上記(2)において、上記保護膜材供給手段を、保護膜材ガス供給手段とし、ガス状の保護膜材を供給する。
(8)上記(2)〜(7)において、保護膜材供給手段を、集光光学手段の光入射側に設ける。
(9)上記(1)の構成を有する極端紫外光光源装置の集光光学手段の保護方法において、極端紫外光光源装置の運転中に、上記集光光学手段に、保護膜材供給手段からSiまたはSrを供給し、集光光学手段の表面に保護膜としてSi膜もしくはSr膜を形成させ、集光光学手段を保護する。
(10)上記(9)において、上記集光光学手段の保護膜の膜厚をモニタし、上記保護膜の膜厚が所定の値となるように保護膜材供給手段からの保護膜材の供給量を制御する。
(11)上記(9)において、上記集光光学手段の保護膜の膜厚をモニタし、上記保護膜の膜厚が所定の範囲内に収まるように集光光学手段の雰囲気の圧力を調節する。
(12)上記(9)において、上記保護膜材供給手段を、保護膜材ガス供給手段として、上記集光光学手段の保護膜の膜厚をモニタし、上記保護膜の膜厚が所定の範囲内に収まるように上記保護膜材ガス供給手段からのガス導入量を制御する。
The present invention suppresses damage to the reflective film by applying a protective film having a high transmittance to EUV light on the reflective film surface of the condensing optical means.
That is, the said subject is solved as follows.
(1) Raw material supply means for supplying a raw material containing an extreme ultraviolet light emitting species and / or a compound of an extreme ultraviolet light emitting species, and heating / excitation for heating and exciting the supplied material to generate high-density high-temperature plasma. And a grazing incidence type condensing optical means for converging extreme ultraviolet light emitted from the high-density high-temperature plasma, an Si film or an Sr film on the surface of the condensing optical means Apply.
That is, a reflective film formed by densely coating a metal film such as ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh) on the reflective surface side of a base material having a smooth surface made of nickel (Ni) or the like. In the oblique incident type condensing optical means, a protective film is further provided on the surface of the reflective film. The protective film is formed by, for example, sputtering.
When debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by EUV radiation species collides with the condensing optical means configured in this way, the debris may gradually scrape the protective film due to elastic collision with the protective film. Or injected into the protective film. However, while the protective film is present, debris does not reach the reflective film provided on the surface of the condensing optical means having a high reflectivity with respect to EUV light. The reflectivity of the optical optical means for EUV light is also maintained.
For example, silicon (Si) or strontium (Sr) is preferably used as the protective film.
In particular, when the gas is introduced into the debris scattering path at a pressure of 100 Pa or less, it is possible to further extend the life of the EUV collector mirror.
The present invention is applied to a grazing incidence type condensing optical means whose reflecting film is a metal film, and in a total reflection type EUV condensing mirror whose reflecting film is a multilayer film of Mo and Si. For example, if a separate Si film is applied as a protective film, the EUV reflectance in a reflective film that is a multilayer film of Mo and Si is lowered, which is not appropriate.
(2) As described above, the protective film is applied to the reflective film surface of the condensing optical means, so that debris does not reach the reflective film. For this reason, the reflective film is not damaged, and the reflectance of the EUV collector mirror with respect to EUV light is maintained.
However, the above-mentioned debris is gradually shaved or injected into the protective film due to elastic collision with the protective film, and the protective film gradually becomes thinner while being used for a long time.
Therefore, in the extreme ultraviolet light source device having the above configuration, a protective film material supply means is provided, and a protective film material such as Si or Sr is supplied to the condensing optical means. As a result, the life of the EUV collector mirror can be further extended.
(3) The protective film material supply means of (2) above comprises a protective film material and a heating means for heating and evaporating the protective film material.
(4) The heating means of (3) above is the heating / excitation means. Alternatively, when the extreme ultraviolet light source device is provided with a preionization unit for preionizing the raw material, the heating unit is used as the preionization unit. Then, the protective film material is evaporated by thermal radiation of the heating / excitation means and / or the preliminary ionization means.
(5) In the above (3) and (4), the protective film material supply means is provided with a material supply means for supplying the protective film material.
(6) In the above (4) and (5), the extreme ultraviolet light source device is further provided with means for adjusting the gas pressure of the atmosphere of the condensing optical means.
(7) In the above (2), the protective film material supply means is used as a protective film material gas supply means, and a gaseous protective film material is supplied.
(8) In the above (2) to (7), the protective film material supply means is provided on the light incident side of the condensing optical means.
(9) In the method for protecting the condensing optical means of the extreme ultraviolet light source device having the configuration of (1) above, during the operation of the extreme ultraviolet light source apparatus, the condensing optical means is moved from the protective film material supplying means to the Si Alternatively, Sr is supplied, and a Si film or Sr film is formed as a protective film on the surface of the condensing optical means to protect the condensing optical means.
(10) In (9), the thickness of the protective film of the condensing optical means is monitored, and the protective film material is supplied from the protective film material supply means so that the thickness of the protective film becomes a predetermined value. Control the amount.
(11) In the above (9), the film thickness of the protective film of the light collecting optical means is monitored, and the pressure of the atmosphere of the light collecting optical means is adjusted so that the film thickness of the protective film is within a predetermined range. .
(12) In the above (9), the protective film material supply means is used as a protective film material gas supply means to monitor the film thickness of the protective film of the light collecting optical means, and the film thickness of the protective film is within a predetermined range. The amount of gas introduced from the protective film material gas supply means is controlled so as to be within the range.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)EUV光を集光する集光光学手段の反射膜表面にEUV光に対して透過率の高い保護膜を施すことにより、集光光学手段の表面に施されているEUV光に対して高反射率を持つ反射膜にデブリが到達しない。このため、上記反射膜はダメージを被らず、集光光学手段のEUV光に対する反射率も維持される。
特にデブリの飛散経路中に100Pa以下の圧力でガスを導入すると、更に、EUV集光鏡の寿命の長寿命化を実現することが可能となる。
(2)保護膜材供給手段を設け、上記集光光学手段にSiもしくはSr等の保護膜材を供給することにより、デブリと保護膜との弾性衝突により保護膜が徐々に徐々に薄くなっても、保護膜を所定の膜厚に復元することができ、集光光学手段の更なる長寿命化を実現することができる。
特に、保護膜の膜厚をモニタし、この膜厚が所定の膜厚より薄くなった場合、集光光手段に保護膜材を供給することにより、保護膜を所定以上の膜厚に保つことができる。
(3)上記保護膜材供給手段を、例えば固形のSi等の保護膜材と、これを加熱する加熱装置とから構成し、加熱装置の消費電力量、稼動時間を制御することにより、集光光学手段の表面に堆積する保護膜の膜厚を制御することが可能となる。
(4)加熱手段を前記加熱・励起手段および/または予備電離手段とし、第1および第2の主放電間で発生する放電や、予備電離ユニットにおいて発生する沿面放電からの熱輻射により、保護膜材を蒸発させて、集光光学手段に供給することにより、加熱装置を別途必要とせず、構成が簡単となる。
この場合、集光光学手段の雰囲気の圧力を制御することにより、集光光学手段表面に堆積する保護膜の膜厚を制御することが可能である。
(5)保護膜材供給手段に、保護膜材を補給する材料補給手段を設け、放電部近傍に配置される保護膜材を、チャンバを開放することなく、随時供給可能に構成することにより、極端紫外光光源装置の運転を止めることなく、保護膜材を補給することができる。
(6)上記保護膜材供給手段を、保護膜材ガス供給手段とし、ガス状の保護膜材を供給し、ガス状の保護膜材の流量を制御することにより、EUV集光鏡表面に堆積する保護膜であるSi膜の膜厚を制御することが可能となる。
また、上記(5)と同様、保護膜材を、チャンバを開放することなく、随時供給することが可能となる。
(7)保護膜材供給手段を、集光光学手段の光入射側に設けることにより、効果的に集光光学手段に保護膜材を供給することができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) By applying a protective film having a high transmittance to the EUV light on the reflecting film surface of the condensing optical means for condensing the EUV light, the EUV light applied to the surface of the condensing optical means Debris does not reach the reflective film with high reflectivity. For this reason, the reflective film is not damaged, and the reflectance of the condensing optical means with respect to the EUV light is maintained.
In particular, when the gas is introduced into the debris scattering path at a pressure of 100 Pa or less, it is possible to further extend the life of the EUV collector mirror.
(2) By providing a protective film material supply means and supplying a protective film material such as Si or Sr to the condensing optical means, the protective film gradually becomes thinner due to elastic collision between the debris and the protective film. However, the protective film can be restored to a predetermined thickness, and the life of the condensing optical means can be further extended.
In particular, the thickness of the protective film is monitored, and when this film thickness becomes thinner than a predetermined thickness, the protective film is kept at a predetermined thickness or more by supplying a protective film material to the condensed light means. Can do.
(3) The protective film material supply means is composed of a protective film material such as solid Si and a heating device that heats the protective film material, and condensing light by controlling power consumption and operating time of the heating device. It becomes possible to control the film thickness of the protective film deposited on the surface of the optical means.
(4) The heating means is the heating / excitation means and / or the preionization means, and a protective film is formed by the heat radiation from the discharge generated between the first and second main discharges and the creeping discharge generated in the preionization unit. By evaporating the material and supplying it to the condensing optical means, a heating device is not required separately, and the configuration becomes simple.
In this case, it is possible to control the film thickness of the protective film deposited on the surface of the condensing optical means by controlling the pressure of the atmosphere of the condensing optical means.
(5) By providing the protective film material supply means with a material replenishing means for replenishing the protective film material, and by configuring the protective film material disposed in the vicinity of the discharge part so that it can be supplied at any time without opening the chamber, The protective film material can be replenished without stopping the operation of the extreme ultraviolet light source device.
(6) The protective film material supply means is a protective film material gas supply means, and a gaseous protective film material is supplied and deposited on the EUV collector mirror surface by controlling the flow rate of the gaseous protective film material. It is possible to control the thickness of the Si film that is a protective film.
Further, similarly to the above (5), the protective film material can be supplied at any time without opening the chamber.
(7) By providing the protective film material supply means on the light incident side of the condensing optical means, the protective film material can be effectively supplied to the condensing optical means.

以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
1.装置構成
本発明では、前述したように集光光学手段の反射膜表面にEUV光に対して透過率の高い保護膜を施すことにより、反射膜のダメージを抑制するが、この保護膜は、以下の第1の実施例で説明するようにEUV光源装置の稼動前に事前にEUV集光鏡の反射膜の表面にスパッタリング等により施しておくことができる。
しかし、上記デブリと保護膜との弾性衝突により保護膜は徐々に薄くなる。そこで、以下の第2の実施例以降で説明するように、EUV集光鏡に保護膜材を供給する保護膜材供給手段を設けて、EUV光源装置の稼動中にEUV集光鏡に保護膜材を供給するようにすることもできる。
(1)第1の実施例
本発明の第1の実施例では、例えば前記図23に示したDPP方式EUV光源装置において、集光光学手段(EUV集光鏡3)の反射膜表面に、スパッタリング等によりEUV光に対して透過率の高い保護膜を施すことにより、反射膜のダメージを抑制する。
すなわち、前述したように、ニッケル(Ni)等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム(Ru)、モリブデン(Mo)、およびロジウム(Rh)などの金属膜を緻密にコーティングして形成した反射膜を有する斜入射型の集光光学手段において、上記反射膜表面に、更に、保護膜を設ける。この保護膜としては、例えば、シリコン(Si)やストロンチウム(Sr)を採用することが望ましい。
EUV集光鏡に、EUV放射種に起因するデブリが衝突すると、デブリが、保護膜を徐々に削ったり、保護膜中に注入されたりするが、保護膜が存在する間はEUV光に対して高反射率を持つEUV集光鏡表面に施されている反射膜にはデブリが到達しない。
このためEUV集光鏡の反射膜はダメージを被らず、EUV集光鏡のEUV光に対する反射率も維持される。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.
1. Apparatus Configuration In the present invention, as described above, the protective film having a high transmittance with respect to the EUV light is applied to the reflective film surface of the condensing optical means to suppress the damage to the reflective film. As described in the first embodiment, the surface of the reflective film of the EUV collector mirror can be applied in advance by sputtering or the like before the EUV light source device is operated.
However, the protective film gradually becomes thinner due to the elastic collision between the debris and the protective film. Therefore, as will be described in the second and subsequent embodiments, a protective film material supply means for supplying a protective film material to the EUV collector mirror is provided, and the protective film is provided on the EUV collector mirror during operation of the EUV light source device. It is also possible to supply the material.
(1) First Example In the first example of the present invention, for example, in the DPP type EUV light source apparatus shown in FIG. 23, sputtering is performed on the reflective film surface of the condensing optical means (EUV condensing mirror 3). By applying a protective film having a high transmittance with respect to EUV light, etc., damage to the reflective film is suppressed.
That is, as described above, a metal film such as ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh) is densely coated on the reflective surface side of the base material having a smooth surface made of nickel (Ni) or the like. In the oblique incidence type condensing optical means having the reflection film formed as described above, a protective film is further provided on the surface of the reflection film. For example, silicon (Si) or strontium (Sr) is preferably used as the protective film.
When debris caused by EUV radiation species collides with the EUV collector mirror, the debris gradually scrapes the protective film or is injected into the protective film. While the protective film exists, Debris does not reach the reflective film applied to the surface of the EUV collector mirror having a high reflectance.
For this reason, the reflective film of the EUV collector mirror is not damaged, and the reflectance of the EUV collector mirror with respect to the EUV light is maintained.

特に、上記のようにEUV集光鏡に保護膜を設け、デブリの飛散経路中に100Pa以下の圧力でガスを導入すると、更に、EUV集光鏡の寿命の長寿命化を実現することが可能となる。このため、前記図23におけるガス排気ユニット12を制御して、第2の容器1bの圧力が100Pa以下になるように制御する。
EUV集光鏡に保護膜を設けることにより、単に100Pa以下の圧力で飛散経路中にガスを導入するだけの場合と比べ、露光装置用光源として長期間連続的に稼動する場合においても、EUV集光鏡の反射膜のダメージがより抑制され、EUV集光鏡の長寿命化を実現したEUV光源装置を提供することが可能となる。
図1(a)に、シリコン膜の膜厚と波長13.5nmのEUV光の透過率との関係を示す。また、図1(b)に、ストロンチウム膜の膜厚と波長13.5nmのEUV光の透過率との関係を示す。
図1から明らかなように、Si膜やSr膜は、膜厚が100nm以下であれば、EUV光(波長13.5nm)の透過率が80%以上となる。よって、保護膜としてSi膜やSr膜を採用する場合は、その膜厚は100nm以下に設定することが望ましい。
In particular, if a protective film is provided on the EUV collector mirror as described above and gas is introduced into the debris scattering path at a pressure of 100 Pa or less, it is possible to further extend the life of the EUV collector mirror. It becomes. Therefore, the gas exhaust unit 12 in FIG. 23 is controlled so that the pressure in the second container 1b is 100 Pa or less.
By providing a protective film on the EUV collector mirror, the EUV collector can be used even when operating continuously as a light source for an exposure apparatus for a long period of time, compared to simply introducing gas into the scattering path at a pressure of 100 Pa or less. It is possible to provide an EUV light source device that further suppresses damage to the reflective film of the optical mirror and realizes a long lifetime of the EUV collector mirror.
FIG. 1A shows the relationship between the thickness of the silicon film and the transmittance of EUV light having a wavelength of 13.5 nm. FIG. 1B shows the relationship between the thickness of the strontium film and the transmittance of EUV light having a wavelength of 13.5 nm.
As is apparent from FIG. 1, the transmittance of EUV light (wavelength 13.5 nm) is 80% or more when the film thickness of the Si film or Sr film is 100 nm or less. Therefore, when a Si film or Sr film is employed as the protective film, the film thickness is desirably set to 100 nm or less.

(2)第2の実施例
上述した第1の実施例では、EUV集光鏡反射面に保護膜を施すことにより、EUV集光鏡の長寿命化を可能とした。以下に説明する実施例では、高速のイオンまたは中性原子であるEUV放射種に起因するデブリにより削られる保護膜の膜厚をモニタし、この膜厚が所定の膜厚より薄くなった場合、保護膜材をEUV集光鏡に供給し、保護膜の膜厚が一定の厚さ以下にならないように構成したものである。これにより、EUV集光鏡の更なる長寿命化を実現することができる。
まず、保護膜材供給機能を有するEUV光源装置の本発明の第2の実施例について説明する。
本実施例は、EUV光源装置に保護膜材とこの保護膜材を加熱して蒸発させる加熱手段からなる保護膜材供給装置を付加したものである。
(2) Second Embodiment In the first embodiment described above, the life of the EUV collector mirror can be extended by providing a protective film on the reflective surface of the EUV collector mirror. In the embodiment described below, the film thickness of the protective film that is scraped by debris caused by EUV radiation species that are fast ions or neutral atoms is monitored, and when this film thickness becomes thinner than a predetermined film thickness, The protective film material is supplied to the EUV collector mirror so that the film thickness of the protective film does not fall below a certain thickness. As a result, the life of the EUV collector mirror can be further extended.
First, a second embodiment of the present invention of an EUV light source apparatus having a protective film material supply function will be described.
In this embodiment, a protective film material supply device comprising a protective film material and heating means for heating and evaporating the protective film material is added to the EUV light source device.

図2に本実施例のEUV光源装置の構成を示す。
本実施例においては、前記図23に示した構成に加え保護膜材21と加熱装置22とからなる保護膜材供給装置20を有する。この保護膜材供給装置20の設置位置は、EUV集光鏡3近傍の第2の容器1b内もしくは第1の容器1a内の少なくともいずれかに設定される。図2においては、第1の容器1a、第2の容器1b双方に保護膜材供給装置20−1,20−2が設置されている。
FIG. 2 shows the configuration of the EUV light source apparatus of this embodiment.
In this embodiment, in addition to the structure shown in FIG. 23, a protective film material supply device 20 including a protective film material 21 and a heating device 22 is provided. The installation position of the protective film material supply device 20 is set in at least one of the second container 1b and the first container 1a in the vicinity of the EUV collector mirror 3. In FIG. 2, protective film material supply devices 20-1 and 20-2 are installed in both the first container 1a and the second container 1b.

その他の構成は前記図23に示したものと同様であり、図23に示したものと同一のものには同一の符号が付されている。
すなわち、前述したように、放電容器であるチャンバ1内には、例えば、リング状の第1の主放電電極2a(カソード)と第2の主放電電極2b(アノード)とがリング状の絶縁材2cを挟んで配置される。
チャンバ1は、導電材で形成された第1の容器1aと、同じく導電材で形成された第2の容器1bとから構成され、これらの第1の容器1aと第2の容器1bとは、上記絶縁材2cにより分離、絶縁されている。
リング状の第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b、絶縁材2cは、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置するように配置され、連通穴を構成しており、第1、第2の主放電電極2a,2bは、パルス電力が供給する高電圧パルス発生部14より接続されている。
Other configurations are the same as those shown in FIG. 23, and the same components as those shown in FIG. 23 are denoted by the same reference numerals.
That is, as described above, in the chamber 1 that is a discharge vessel, for example, a ring-shaped first main discharge electrode 2a (cathode) and a second main discharge electrode 2b (anode) are ring-shaped insulating materials. It arrange | positions on both sides of 2c.
The chamber 1 is composed of a first container 1a formed of a conductive material and a second container 1b formed of the same conductive material. The first container 1a and the second container 1b are: It is separated and insulated by the insulating material 2c.
The ring-shaped first main discharge electrode 2a, the second main discharge electrode 2b, and the insulating material 2c are arranged so that the respective through holes are positioned substantially on the same axis, and constitute communication holes. The second main discharge electrodes 2a and 2b are connected by a high voltage pulse generator 14 supplied with pulse power.

チャンバ1の第1の容器1a側に設けられた原料導入口10に接続された原料供給ユニット9より、EUV放射種を含む原料がチャンバ1内に供給される。上記原料は、例えばSnH4 ガス、Xeガス等である。
また、高密度高温プラズマ発生部11に存在するEUV放射種を含む原料を効果的に予備電離するように、高密度高温プラズマ発生部11の上方、かつ、同軸上に予備電離ユニット8が設けられている。予備電離ユニット8は、円筒形状の導電性材料からなる第1の予備電離部材8aおよび第2の予備電離部材8cと、円筒形状の絶縁性材料からなり第1の予備電離部材8aと第2の予備電離部材8cとの間に挟まれるように配置されている予備電離用絶縁材8bから構成される。
導電性の第2の予備電離部材8cは、予備電離用電源部13の一方の端子と接続される。なお、予備電離用電源部13の他方の端子は、導電性の第1の容器1aを介して導電性の第1の予備電離部材8aと接続される。
A raw material containing EUV radioactive species is supplied into the chamber 1 from a raw material supply unit 9 connected to a raw material inlet 10 provided on the first container 1 a side of the chamber 1. Examples of the raw material include SnH 4 gas and Xe gas.
Further, a preionization unit 8 is provided above and coaxially with the high density high temperature plasma generation unit 11 so as to effectively preionize the raw material containing EUV radiation species existing in the high density high temperature plasma generation unit 11. ing. The preionization unit 8 includes a first preionization member 8a and a second preionization member 8c made of a cylindrical conductive material, and a first preionization member 8a and a second preionization member 8c made of a cylindrical insulating material. It consists of a preionization insulating material 8b disposed so as to be sandwiched between the preionization member 8c.
The conductive second preionization member 8 c is connected to one terminal of the preionization power supply unit 13. Note that the other terminal of the preionization power supply unit 13 is connected to the conductive first preionization member 8a via the conductive first container 1a.

また、チャンバ内圧力をモニタする圧力モニタ7の測定値に基づき、チャンバ1内圧力調整やチャンバ内排気を行うためのガス排気ユニット12が、チャンバ1の第2の容器1b側に設けられたガス排出口5に接続されている。
また、第2の容器1b内には、EUV集光鏡3が設けられ、EUV集光鏡3は、前述したように、例えば、ニッケル(Ni)等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム(Ru)、モリブデン(Mo)、およびロジウム(Rh)などの金属膜を緻密にコーティングし、0°〜25°の斜入射角度のEUV光を良好に反射できるように構成した斜入射型の集光光学手段である。
また、前記したように高密度高温プラズマ領域とEUV集光鏡3との間には、金属粉等のデブリや、Sn等の放射種に起因するデブリ等を捕捉してEUV光のみを通過させるためのデブリトラップ4が設置される。
A gas exhaust unit 12 for adjusting the pressure in the chamber 1 and exhausting the chamber based on the measurement value of the pressure monitor 7 for monitoring the pressure in the chamber is provided on the second container 1b side of the chamber 1. Connected to the outlet 5.
In addition, the EUV collector mirror 3 is provided in the second container 1b, and the EUV collector mirror 3 is a reflective surface of a base material having a smooth surface made of, for example, nickel (Ni) as described above. On the side, a metal film such as ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh) is densely coated, and obliquely configured so that EUV light with an oblique incident angle of 0 ° to 25 ° can be reflected well. This is an incident type condensing optical means.
In addition, as described above, between the high-density and high-temperature plasma region and the EUV collector mirror 3, debris such as metal powder or debris caused by a radioactive species such as Sn is captured and only EUV light is allowed to pass. A debris trap 4 is installed.

本実施例の保護膜材21は例えば固形のSiやSrであり、加熱装置22により加熱される。加熱により気化したSiやSrのうち、EUV集光鏡3の表面に到達して吸着されたものは、EUV集光鏡3の表面に堆積する。よって、加熱装置22の消費電力量、稼動時間を制御することにより、EUV集光鏡表面に堆積する保護膜であるSi膜やSr膜の膜厚を制御することが可能となる。
加熱方法としては、ヒータ加熱により保護膜材21を加熱してもよいし、保護膜材22を通電加熱により加熱してもよい。
図2では、第1の容器1aに設置している保護膜材供給装置20−1において通電加熱を採用した例が示されている。一方、第2の容器1bに設置している保護膜材供給装置20−2においてヒータ加熱を採用した例が示されている。
The protective film material 21 of this embodiment is, for example, solid Si or Sr, and is heated by the heating device 22. Of the Si and Sr vaporized by heating, the one that reaches the surface of the EUV collector mirror 3 and is adsorbed is deposited on the surface of the EUV collector mirror 3. Therefore, the film thickness of the Si film or Sr film, which is a protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror, can be controlled by controlling the power consumption and operating time of the heating device 22.
As a heating method, the protective film material 21 may be heated by heater heating, or the protective film material 22 may be heated by energization heating.
In FIG. 2, the example which employ | adopted the electrical heating in the protective film material supply apparatus 20-1 installed in the 1st container 1a is shown. On the other hand, the example which employ | adopted heater heating in the protective film material supply apparatus 20-2 installed in the 2nd container 1b is shown.

モニタユニット23は、EUV集光鏡3に堆積する保護膜(例えば、Si膜やSr膜)の堆積状況を検知する。モニタユニット23は、例えば、水晶振動子式の膜厚モニタであり、EUV集光鏡3の近傍であって、EUV光の光路から外れた位置に配置される。
すなわち、EUV集光鏡3近傍に配置した膜厚モニタに堆積した堆積物の量を検出することにより、EUV集光鏡3の反射面での保護膜の堆積状態を検出している。
モニタユニット23からの検出信号は、膜厚測定手段24に送出される。受信した検出信号に基づき膜厚測定手段24は、EUV集光鏡3に堆積する保護膜の膜厚や堆積速度等を算出する。この算出結果は、膜厚測定手段24から制御部30に送出される。
制御部30は、膜厚測定手段24から送出される保護膜の膜厚データや保護膜の堆積速度データに基づき、保護膜材供給装置20−1,20−2を制御する。具体的な制御手順については、後述する。
なお、保護膜材供給装置20の設置位置は、容器1a,1bの何れの位置に設置してもいいが、保護膜材供給装置20を、EUV集光鏡3の光入射側に設けることにより、効果的にEUV集光鏡3に保護膜材を供給することができる。
The monitor unit 23 detects the deposition status of a protective film (for example, Si film or Sr film) deposited on the EUV collector mirror 3. The monitor unit 23 is, for example, a crystal oscillator type film thickness monitor, and is disposed in the vicinity of the EUV collector mirror 3 and at a position off the optical path of the EUV light.
That is, the deposition state of the protective film on the reflection surface of the EUV collector mirror 3 is detected by detecting the amount of deposits deposited on the film thickness monitor disposed in the vicinity of the EUV collector mirror 3.
A detection signal from the monitor unit 23 is sent to the film thickness measuring means 24. Based on the received detection signal, the film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness, deposition rate, and the like of the protective film deposited on the EUV collector mirror 3. This calculation result is sent from the film thickness measuring means 24 to the control unit 30.
The control unit 30 controls the protective film material supply devices 20-1 and 20-2 based on the protective film thickness data and the protective film deposition rate data sent from the film thickness measuring means 24. A specific control procedure will be described later.
The protective film material supply device 20 may be installed at any position on the containers 1a and 1b, but by providing the protective film material supply device 20 on the light incident side of the EUV collector mirror 3. The protective film material can be effectively supplied to the EUV collector mirror 3.

以上のように、本実施例では、保護膜の膜厚をモニタし、この膜厚が所定の膜厚より薄くなった場合、EUV集光鏡3にSiもしくはSr等の保護膜材を供給しているので、保護膜の膜厚を所定の膜厚以上に保つことができ、集光光学手段の長寿命化を実現することができる。
特に、保護膜材供給装置手段を、例えば固形のSi等の保護膜材と、これを加熱する加熱装置とから構成し、加熱装置の消費電力量、稼動時間を制御することにより、集光光学手段の表面に堆積する保護膜の膜厚を制御することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the film thickness of the protective film is monitored, and when the film thickness becomes thinner than a predetermined film thickness, a protective film material such as Si or Sr is supplied to the EUV collector mirror 3. Therefore, the thickness of the protective film can be kept at a predetermined thickness or more, and the life of the condensing optical means can be extended.
In particular, the protective film material supply device means is composed of a protective film material such as solid Si and a heating device for heating this, and condensing optics by controlling the power consumption and operating time of the heating device. It becomes possible to control the thickness of the protective film deposited on the surface of the means.

(3)第3の実施例
本発明の第3の実施例のEUV光源装置は、第2の実施例のEUV光源装置のように加熱装置によって保護膜材を供給するのではなく、第1および第2の主放電電極2a,2b間で発生する放電や、予備電離ユニット8において発生する沿面放電を利用して保護膜材を供給するようにしたものである。
図3にその構成例を示す。本実施例では、第1の実施例に示した加熱手段22が設けられておらず、その代わり、保護膜材21が、主放電電極2a,2b間の放電によりプラズマが形成される部分の近傍、および/または予備電離ユニット8の沿面放電が生ずる領域あるいはその近傍に配置されている。
その他の構成は前記図2と同様であり、同一のものには同一の符号が付されている。
(3) Third Embodiment The EUV light source apparatus according to the third embodiment of the present invention does not supply the protective film material by the heating device unlike the EUV light source apparatus according to the second embodiment. The protective film material is supplied by utilizing the discharge generated between the second main discharge electrodes 2a and 2b and the creeping discharge generated in the preionization unit 8.
FIG. 3 shows an example of the configuration. In this embodiment, the heating means 22 shown in the first embodiment is not provided. Instead, the protective film material 21 is in the vicinity of a portion where plasma is formed by the discharge between the main discharge electrodes 2a and 2b. And / or a region where creeping discharge of the preliminary ionization unit 8 occurs or in the vicinity thereof.
Other configurations are the same as those in FIG. 2, and the same components are denoted by the same reference numerals.

図3において、前記図2に示したものと同様、略同軸上に配置されたリング状の第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b、絶縁材2cが連通穴を形成しており、第1、第2の主放電電極間に高電圧パルス発生部14よりパルス電力が供給されると、絶縁材表面に沿面放電が発生し、連通穴もしくは連通穴近傍にプラズマが形成される。
そして、前記したようにピンチ効果によるジュール加熱によって、上記プラズマの略中心部に高密度高温プラズマが形成され、この高密度高温プラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。上記した沿面放電が発生し、プラズマが形成される空間を、以下、放電部と呼ぶことにする。
本実施例では、上記放電部近傍に保護膜材21が配置される。放電部近傍における保護膜材21の配置位置は、例えば、放電部に面している絶縁材2cの表面、あるいはデブリトラップ4上面である。図3においては、保護膜材21が放電部に面している絶縁材2cの表面、デブリトラップ4の上面双方に配置されている例が示されている。
なお、保護膜材21は、必ずしも双方に配置する必要はなく、絶縁材2cの表面、デブリトラップ4上面の少なくとも一方に配置されればよい。
また、本実施例では、予備電離ユニット8において沿面放電が発生する領域もしくは領域近傍の任意の場所に保護膜材が配置される。
In FIG. 3, the ring-shaped first main discharge electrode 2a, second main discharge electrode 2b, and insulating material 2c arranged substantially coaxially form a communication hole in the same manner as that shown in FIG. When pulse power is supplied from the high voltage pulse generator 14 between the first and second main discharge electrodes, creeping discharge is generated on the surface of the insulating material, and plasma is formed in the communication hole or in the vicinity of the communication hole. .
As described above, Joule heating by the pinch effect forms a high-density and high-temperature plasma at the substantially central portion of the plasma, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from the high-density and high-temperature plasma. The space in which the above-described creeping discharge is generated and plasma is formed is hereinafter referred to as a discharge portion.
In the present embodiment, the protective film material 21 is disposed in the vicinity of the discharge portion. The arrangement position of the protective film material 21 in the vicinity of the discharge part is, for example, the surface of the insulating material 2 c facing the discharge part or the upper surface of the debris trap 4. FIG. 3 shows an example in which the protective film material 21 is disposed on both the surface of the insulating material 2 c facing the discharge portion and the upper surface of the debris trap 4.
Note that the protective film material 21 is not necessarily disposed on both sides, and may be disposed on at least one of the surface of the insulating material 2 c and the upper surface of the debris trap 4.
In the present embodiment, the protective film material is disposed in an area where creeping discharge occurs in the preliminary ionization unit 8 or in an arbitrary position near the area.

図3においては、予備電離用絶縁材8b上に保護膜材21が配置されているがこの配置に限るものではない。例えば、予備電離用絶縁材8bの端部のような沿面放電領域近傍に配置してもよい。
ここで、図3においては、保護膜材21を放電部近傍と予備電離ユニット8の沿面放電近傍双方に配置されている例が示されている。しかし、保護膜材21は、必ずしも双方に配置する必要はなく、放電部近傍と予備電離ユニット8の沿面放電近傍の少なくとも一方に配置されればよい。
保護膜材21としては、例えば、炭化ケイ素(SiC)や窒化ケイ素(Si3 4 )が用いられる。これらの保護膜材21は、放電部や沿面放電からの輻射熱によって、蒸発・分解して、一部は気化したSiとなる。そして、EUV集光鏡表面に到達した気化Siは、EUV集光鏡3の反射膜表面に堆積する。
In FIG. 3, the protective film material 21 is disposed on the preionization insulating material 8b, but the present invention is not limited to this arrangement. For example, you may arrange | position in the creeping discharge area vicinity like the edge part of the insulating material 8b for preliminary | backup ionization.
Here, FIG. 3 shows an example in which the protective film material 21 is disposed in the vicinity of the discharge portion and in the vicinity of the creeping discharge of the preliminary ionization unit 8. However, the protective film material 21 does not necessarily need to be disposed on both sides, and may be disposed in at least one of the vicinity of the discharge portion and the vicinity of the creeping discharge of the preliminary ionization unit 8.
For example, silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) is used as the protective film material 21. These protective film materials 21 are evaporated and decomposed by radiant heat from the discharge part and the creeping discharge, and a part thereof becomes vaporized Si. The vaporized Si that has reached the surface of the EUV collector mirror is deposited on the surface of the reflective film of the EUV collector mirror 3.

なお、保護膜材21としては固形のSiやSrも使用可能である。しかしながら、放電部や沿面放電からの輻射熱による加熱は、第2の実施例のヒータ加熱や通電加熱よりも高温で行われる加熱であるので、例えば、固形のSiの場合、比較的短時間で気化して消失する。よって、保護膜材としては炭化ケイ素(SiC)や窒化ケイ素(Si3 4 )といった比較的耐熱性が高く、上記輻射熱による加熱を受けても少しずつ気化していく材料の方が好ましい。
ここで、EUV集光鏡3には、Siの他にCやC化合物、NやN化合物も堆積する可能性がある。しかしながら発明者らの実験によれば、堆積物はSiが支配的であり、C成分、N成分は僅かであった。そして、堆積物のEUV透過率もSi単体のときと殆ど変わらなかった。
As the protective film material 21, solid Si or Sr can also be used. However, since the heating by the radiant heat from the discharge part or the creeping discharge is a heating performed at a higher temperature than the heater heating or the energization heating in the second embodiment, for example, in the case of solid Si, the heating is performed in a relatively short time. Disappears. Therefore, as the protective film material, a material having relatively high heat resistance, such as silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), which vaporizes little by little even when heated by the radiant heat is preferable.
Here, the EUV collector mirror 3 may deposit C, C compounds, N, and N compounds in addition to Si. However, according to the experiments by the inventors, the deposit was predominantly Si, and the C component and N component were slight. And the EUV transmittance of the deposit was almost the same as that of Si alone.

ところで、上記したようなメカニズムでEUV集光鏡3の反射面表面に堆積するSiの堆積速度は、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力に依存する。すなわち、圧力が低いと、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)がEUV集光鏡3に到達して衝突する割合が大きくなり、Siの堆積速度は遅い。一方、圧力が高いと、EUV放射種に起因するデブリがEUV集光鏡3に到達して衝突する割合が小さくなり、Siの堆積速度は早い。
よって、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力を制御することにより、EUV集光鏡3表面に堆積する保護膜であるSi膜の膜厚を制御することが可能となる。 モニタユニット23は、前記第1の実施例と同様、EUV集光鏡3に堆積する保護膜(例えば、Si膜)の堆積状況を検知する。
なお、モニタユニット23は、前述したように、例えば水晶振動子式の膜厚モニタであり、EUV集光鏡3近傍であって、EUV光の光路から外れた位置に配置される。そして、EUV集光鏡3近傍に配置した膜厚モニタ23に堆積した堆積物の量を検出することにより、EUV集光鏡3の反射面での保護膜の堆積状態を検出している。
By the way, the deposition rate of Si deposited on the reflecting surface of the EUV collector mirror 3 by the mechanism as described above depends on the pressure in the second container 1b in which the EUV collector mirror 3 is installed. That is, when the pressure is low, the rate at which debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species reaches and collides with the EUV collector mirror 3 increases, and the deposition rate of Si is low. On the other hand, when the pressure is high, the rate at which the debris caused by the EUV radiation species reaches and collides with the EUV collector mirror 3 is small, and the deposition rate of Si is high.
Therefore, it is possible to control the film thickness of the Si film that is a protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror 3 by controlling the pressure in the second container 1b where the EUV collector mirror 3 is installed. Become. The monitor unit 23 detects the deposition state of a protective film (for example, Si film) deposited on the EUV collector mirror 3 as in the first embodiment.
As described above, the monitor unit 23 is, for example, a crystal oscillator type film thickness monitor, and is disposed in the vicinity of the EUV collector mirror 3 and at a position off the optical path of the EUV light. And the deposition state of the protective film on the reflective surface of the EUV collector mirror 3 is detected by detecting the amount of deposits deposited on the film thickness monitor 23 arranged in the vicinity of the EUV collector mirror 3.

モニタユニット23からの検出信号は、膜厚測定手段24に送出される。受信した検出信号に基づき膜厚測定手段24は、EUV集光鏡3に堆積する保護膜の膜厚や堆積速度等を算出する。この算出結果は、膜厚測定手段24から制御部30に送出される。
制御部30は、膜厚測定手段24から送出される保護膜の膜厚データや保護膜の堆積速度データに基づき、圧力モニタ7による圧力データを参照しながらガス排気ユニット12からの排気量を制御して、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力を制御する。
あるいは、EUV放射種を含む原料として、例えば、EUV放射種を含む原料ガス(例えば、Xeガス)とバッファーガスとを供給する場合は、バッファーガス流量を制御して、EUV集光鏡が設置される第2の容器内の圧力を制御することもできる。
これにより、EUV集光鏡3の反射面での保護膜の膜厚が所望の厚さ以上に制御される。具体的な制御手順については、後述する。
本実施例では、上記のように、保護膜の膜厚をモニタし、この膜厚が所定の膜厚より薄くなった場合、EUV集光鏡3にSiもしくはSr等の保護膜材を供給しているので、前記実施例と同様、保護膜の膜厚を所定の膜厚以上に保つことができ、集光光学手段の長寿命化を実現することができる。
特に、加熱手段設けず、第1および第2の主放電電極2a,2b間で発生する放電により生ずるプラズマや、予備電離ユニット8において発生する沿面放電からの熱輻射により、保護膜材を蒸発させて、集光光学手段に供給することにより、加熱装置を別途必要とせず、構成が簡単となる。
A detection signal from the monitor unit 23 is sent to the film thickness measuring means 24. Based on the received detection signal, the film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness, deposition rate, and the like of the protective film deposited on the EUV collector mirror 3. This calculation result is sent from the film thickness measuring means 24 to the control unit 30.
The control unit 30 controls the exhaust amount from the gas exhaust unit 12 while referring to the pressure data from the pressure monitor 7 based on the protective film thickness data and the protective film deposition rate data sent from the film thickness measuring means 24. Then, the pressure in the second container 1b in which the EUV collector mirror 3 is installed is controlled.
Alternatively, for example, when supplying a raw material gas containing EUV radioactive species (for example, Xe gas) and a buffer gas as a raw material containing EUV radioactive species, an EUV collector mirror is installed by controlling the buffer gas flow rate. It is also possible to control the pressure in the second container.
Thereby, the film thickness of the protective film on the reflective surface of the EUV collector mirror 3 is controlled to be equal to or greater than a desired thickness. A specific control procedure will be described later.
In this embodiment, as described above, the thickness of the protective film is monitored, and when this film thickness becomes thinner than a predetermined film thickness, a protective film material such as Si or Sr is supplied to the EUV collector mirror 3. Therefore, similarly to the above-described embodiment, the protective film can be kept at a predetermined thickness or more, and the life of the condensing optical means can be extended.
In particular, without providing a heating means, the protective film material is evaporated by heat radiation from plasma generated by the discharge generated between the first and second main discharge electrodes 2a and 2b or creeping discharge generated in the preliminary ionization unit 8. By supplying the light to the condensing optical means, a heating device is not required separately, and the configuration becomes simple.

(4)第4の実施例
上記第2、第3の実施例では、チャンバ1内に設置した保護膜材21を、加熱手段22による加熱や放電からの輻射熱によって、気化して、EUV集光鏡3の反射面表面に保護膜として堆積している。そのため、保護膜材21が全て気化してしまったら、チャンバ1を開放して、保護膜材を新たにセッティングする必要がある。
保守点検時(例えば、第1、第2の主放電電極2a,2bの交換等)以外にセッティングする必要が生じると、露光処理を停止せざるを得なくなる。
本実施例のEUV光源装置は、チャンバ1を開放することなく保護膜材21を補給可能な構造を採用したものである。
図4にその構成例を示す。図4では前記第2の実施例のEUV光源装置において、保護膜材をチャンバ内に送り込む移動機構25を設け、放電部近傍に配置される保護膜材21を、チャンバを開放することなく、随時供給可能に構成したものであり、その他の構成は、図2、図3に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付されている。
(4) Fourth Embodiment In the second and third embodiments, the protective film material 21 installed in the chamber 1 is vaporized by radiant heat from heating or discharge by the heating means 22 to collect EUV light. A protective film is deposited on the reflecting surface of the mirror 3. Therefore, when all of the protective film material 21 is vaporized, it is necessary to open the chamber 1 and newly set the protective film material.
If it is necessary to make settings other than during maintenance and inspection (for example, replacement of the first and second main discharge electrodes 2a and 2b), the exposure process must be stopped.
The EUV light source apparatus according to the present embodiment employs a structure capable of supplying the protective film material 21 without opening the chamber 1.
FIG. 4 shows an example of the configuration. In FIG. 4, in the EUV light source device of the second embodiment, a moving mechanism 25 for feeding the protective film material into the chamber is provided, and the protective film material 21 disposed in the vicinity of the discharge portion is disposed at any time without opening the chamber. The other configurations are the same as those shown in FIGS. 2 and 3, and the same components are denoted by the same reference numerals.

保護膜材21は、第3の実施例のEUV光源装置と同様、例えば、炭化ケイ素(SiC)や窒化ケイ素(Si3 4 )が用いられ、放電部からの輻射熱によって、蒸発・分解して、一部は気化したSiとなる。そして、EUV集光鏡3表面に到達した気化Siは、EUV集光鏡3の反射膜表面に堆積する。
保護膜材21は、例えば、円柱状に構成され、絶縁材2cを貫通するように配置される、円柱状保護膜材21の一端面は、放電部に対面している。一方、他端面は、移動機構25に接続される。
移動機構25は、絶縁材2cを貫通する円柱状保護膜材21を放電部に接近する方向に移動させる。円柱状保護膜部材21は、放電部と対面する一端が絶縁材2cから一部突出するように移動機構25によって位置決めされる。
絶縁材2cには、移動機構25が貫通する貫通穴が設けられ、円柱状保護膜材と絶縁材との間にはシール部26が設けられる。すなわち、貫通穴と同軸上にOリング溝が複数設けられている。Oリング溝にはOリングが配置される。Oリングは、円柱状保護膜材と絶縁材との間をシールするシール部26を構成し、チャンバ1内部を気密に保持する。
なお、Oリングと接触しながら円柱状保護膜部材は移動するので、移動時にガスリークが発生し易い。このようなリークを抑制するために、Oリング溝とOリングとからなるシール部26は、円柱状保護膜部材に対して、複数設けられる。
The protective film material 21 is made of, for example, silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), as in the EUV light source device of the third embodiment, and is evaporated and decomposed by radiant heat from the discharge part. Part of it becomes vaporized Si. The vaporized Si that reaches the surface of the EUV collector mirror 3 is deposited on the surface of the reflective film of the EUV collector mirror 3.
The protective film material 21 is formed in, for example, a cylindrical shape and is disposed so as to penetrate the insulating material 2c. One end surface of the cylindrical protective film material 21 faces the discharge portion. On the other hand, the other end surface is connected to the moving mechanism 25.
The moving mechanism 25 moves the columnar protective film material 21 penetrating the insulating material 2c in a direction approaching the discharge portion. The columnar protective film member 21 is positioned by the moving mechanism 25 so that one end facing the discharge portion partially protrudes from the insulating material 2c.
The insulating material 2c is provided with a through hole through which the moving mechanism 25 passes, and a seal portion 26 is provided between the cylindrical protective film material and the insulating material. That is, a plurality of O-ring grooves are provided coaxially with the through hole. An O-ring is disposed in the O-ring groove. The O-ring forms a seal portion 26 that seals between the cylindrical protective film material and the insulating material, and keeps the inside of the chamber 1 airtight.
Since the cylindrical protective film member moves while being in contact with the O-ring, gas leakage is likely to occur during movement. In order to suppress such a leak, a plurality of seal portions 26 each including an O-ring groove and an O-ring are provided for the columnar protective film member.

ここで、図4においては、保護膜材21を、絶縁材2cを貫通させて放電部近傍に供給する構造が示されている。しかし、保護膜材21は、絶縁材2cを貫通させる必要はなく、例えば、第2の容器1bを貫通させて、保護膜近傍のデブリトラップ4の上面に供給するように構成してもよい。あるいは、第1の容器1aを貫通させて、予備電離ユニット8の沿面放電近傍に供給するように構成してもよい。   Here, FIG. 4 shows a structure in which the protective film material 21 is supplied to the vicinity of the discharge portion through the insulating material 2c. However, the protective film material 21 does not need to penetrate the insulating material 2c. For example, the protective film material 21 may be configured to penetrate the second container 1b and supply the upper surface of the debris trap 4 near the protective film. Alternatively, the first container 1 a may be penetrated and supplied to the vicinity of the creeping discharge of the preliminary ionization unit 8.

本実施例のEUV光源装置における保護膜材21は、第3の実施例のものと同様のメカニズムでEUV集光鏡3の反射膜表面に堆積する。そのため、EUV集光鏡3の反射面表面に堆積するSiの堆積速度は、第3の実施例のものと同様、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力に依存する。
すなわち、圧力が低いと、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)がEUV集光鏡3に到達して衝突する割合が大きくなり、Siの堆積速度は遅い。一方、圧力が高いと、EUV放射種に起因するデブリがEUV集光鏡3に到達して衝突する割合が小さくなり、Siの堆積速度は早い。
よって、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力を制御することにより、EUV集光鏡表面に堆積する保護膜であるSi膜の膜厚を制御することが可能となる。
The protective film material 21 in the EUV light source device of this embodiment is deposited on the reflective film surface of the EUV collector mirror 3 by the same mechanism as that of the third embodiment. Therefore, the deposition rate of Si deposited on the reflecting surface of the EUV collector mirror 3 depends on the pressure in the second container 1b in which the EUV collector mirror 3 is installed, as in the third embodiment. .
That is, when the pressure is low, the rate at which debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species reaches and collides with the EUV collector mirror 3 increases, and the deposition rate of Si is low. On the other hand, when the pressure is high, the rate at which the debris caused by the EUV radiation species reaches and collides with the EUV collector mirror 3 is small, and the deposition rate of Si is high.
Therefore, by controlling the pressure in the second container 1b in which the EUV collector mirror 3 is installed, it becomes possible to control the thickness of the Si film that is a protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror. .

すなわち、保護膜の膜厚を以下のように制御する。
第3の実施例のものと同様、モニタユニット23からの検出信号を、膜厚測定手段24に送出する。受信した検出信号に基づき膜厚測定手段24は、EUV集光鏡3に堆積する保護膜の膜厚や堆積速度等を算出する。この算出結果は、膜厚測定手段24から制御部30に送出される。
制御部30は、膜厚測定手段24から送出される保護膜の膜厚データや保護膜の堆積速度データに基づき、圧力モニタ7による圧力データを参照しながらガス排気ユニット12からの排気量を制御して、EUV集光鏡3が設置される第2の容器内の圧力を制御する。 具体的な制御手順については、後述する。
That is, the thickness of the protective film is controlled as follows.
As in the third embodiment, a detection signal from the monitor unit 23 is sent to the film thickness measuring means 24. Based on the received detection signal, the film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness, deposition rate, and the like of the protective film deposited on the EUV collector mirror 3. This calculation result is sent from the film thickness measuring means 24 to the control unit 30.
The control unit 30 controls the exhaust amount from the gas exhaust unit 12 while referring to the pressure data from the pressure monitor 7 based on the protective film thickness data and the protective film deposition rate data sent from the film thickness measuring means 24. Then, the pressure in the second container in which the EUV collector mirror 3 is installed is controlled. A specific control procedure will be described later.

ここで、制御部30は、予め、円柱状の保護膜材21の気化による消失レートデータを記憶している。この消失レートデータは、事前に実測、もしくは、放電部等からの輻射熱データに基づく計算にて求められる。制御部30は、この消失レートデータを基に、例えば、放電部に対して絶縁材2cより突出している円柱状保護膜材21の突出量を、随時、計算する。そして、突出量が所定量以下となって保護膜材21の集光鏡3への供給が困難になる状態の閾値に到達したとき、移動機構25を駆動して、放電部に対して絶縁材2cより突出している円柱状保護膜材21の突出量が上記閾値より大きくなるように制御する。
具体的には、絶縁材2cを貫通する円柱状保護膜材21の一端面を放電部に対面させ、放電部と対面する一端が絶縁材2cから一部突出するように移動機構25によって位置決めする。そして、放電による輻射熱により円柱状保護膜材21の上記突出部分が気化して消耗して集光鏡3への保護膜材の供給が困難になると、放電部と対面する一端が絶縁材2cから、再度、一部突出するように移動機構25によって位置決めされる。
そのため、本実施例によれば、保護膜材が全て気化してしまったら、露光処理を停止して、チャンバを開放し、チャンバ内に設置した保護膜材をセッティングしなければならないといった問題を解消することができる。
Here, the control unit 30 stores in advance disappearance rate data by vaporization of the cylindrical protective film material 21. This disappearance rate data is obtained in advance by actual measurement or calculation based on radiant heat data from the discharge part or the like. Based on the disappearance rate data, the control unit 30 calculates, for example, the protruding amount of the cylindrical protective film material 21 protruding from the insulating material 2c with respect to the discharge unit as needed. When the projection amount reaches a predetermined amount or less and reaches a threshold value where it is difficult to supply the protective film material 21 to the condenser mirror 3, the moving mechanism 25 is driven to insulate the discharge portion from the insulating material. Control is performed so that the protruding amount of the cylindrical protective film material 21 protruding from 2c is larger than the above threshold.
Specifically, one end surface of the cylindrical protective film material 21 penetrating the insulating material 2c is faced to the discharge portion, and the moving mechanism 25 positions the one end facing the discharge portion so as to partially protrude from the insulating material 2c. . When the protruding portion of the cylindrical protective film material 21 is vaporized and consumed due to the radiant heat generated by the discharge, and it becomes difficult to supply the protective film material to the condensing mirror 3, one end facing the discharge portion is removed from the insulating material 2c. Then, it is positioned by the moving mechanism 25 so as to partially protrude again.
Therefore, according to this embodiment, when all of the protective film material is vaporized, the exposure process is stopped, the chamber is opened, and the protective film material installed in the chamber must be set. can do.

(5)第5の実施例
前記第2〜第4の実施例では、固体状の保護膜材21をチャンバ1内に供給して、加熱手段22による加熱や放電からの輻射熱によって、気化して、EUV集光鏡3の反射面表面に保護膜として堆積させるように構成した。
これに対し、本実施例では、固体状の保護膜材を供給するのではなく、ガス状の保護膜材を供給するようにしたものである。
図5にその構成例を示す。図5では前記図4に示したEUV光源装置における保護膜材21、移動機構25に換えて、保護膜材ガス供給ユニット27を設けて、ガス状の保護膜材を供給するようにしたものであり、その他の構成は前記実施例に示したものと同様である。
保護膜材ガスは、保護膜材供給ユニット27から、第2容器1bを貫通するノズル27aを介してEUV集光鏡の反射面近傍に供給される。
(5) Fifth Embodiment In the second to fourth embodiments, the solid protective film material 21 is supplied into the chamber 1 and is vaporized by radiant heat from heating or discharge by the heating means 22. The EUV collector mirror 3 is configured to be deposited as a protective film on the reflecting surface.
On the other hand, in this embodiment, a solid protective film material is not supplied, but a gaseous protective film material is supplied.
FIG. 5 shows an example of the configuration. 5, instead of the protective film material 21 and the moving mechanism 25 in the EUV light source device shown in FIG. 4, a protective film material gas supply unit 27 is provided to supply a gaseous protective film material. There are other configurations similar to those shown in the embodiment.
The protective film material gas is supplied from the protective film material supply unit 27 to the vicinity of the reflection surface of the EUV collector mirror through the nozzle 27a penetrating the second container 1b.

保護膜としてSi膜を用いる場合、保護膜材ガスとしては、例えば、シラン(SiH4 )、ジシラン(Si2 6 )、トリシラン(Si3 8 )いったシラン系ガスを用いる。シラン、ジシラン、トリシランの光吸収端(吸収波長)は、それぞれ、約160nm、約190nm、約205nmである。
また、Si−Hの結合エネルギーは3.6eVであり、光子エネルギーから換算した波長で345nmとなる。すなわち、Si−Hの結合は、波長345nmよりも短い波長の光を吸収した場合に切れる。
よって、保護膜材ガスとしてシランを使用する場合、波長160nm以下の光をシランに照射すると、この光はシランに吸収され、シランのSi−H結合が切れ、分解する。 このときの化学反応式は、以下の式で表される。
SiH4 +hν(λ=160nm以下)→ Si+2H2
ここで、hνは光のエネルギー(hはプランク定数、νは光の振動数)である。
When a Si film is used as the protective film, a silane gas such as silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), or trisilane (Si 3 H 8 ) is used as the protective film material gas. The light absorption edges (absorption wavelengths) of silane, disilane, and trisilane are about 160 nm, about 190 nm, and about 205 nm, respectively.
Further, the bond energy of Si—H is 3.6 eV, which is 345 nm at a wavelength converted from photon energy. That is, the Si—H bond is broken when light having a wavelength shorter than 345 nm is absorbed.
Therefore, when silane is used as the protective film material gas, when the silane is irradiated with light having a wavelength of 160 nm or less, the light is absorbed by the silane, and the Si—H bond of the silane is cut and decomposed. The chemical reaction formula at this time is represented by the following formula.
SiH 4 + hν (λ = 160 nm or less) → Si + 2H 2
Here, hν is the energy of light (h is Planck's constant, ν is the frequency of light).

本実施例のEUV光源装置は、保護膜材ガスとしてシラン系ガスを使用する。例えば、保護膜材ガスがシランの場合、EUV集光鏡3の反射膜表面近傍にシランを導入し、このシランに波長160nm以下の光を照射して、Si−Hの結合を切り、SiとH2 とを生じさせる。この化学反応で生じたSiをEUV集光鏡3の反射膜表面に保護膜として堆積させるものである。
上記したように、チャンバ内に導入されたEUV放射種を含む原料(例えば、Xeガス、SnH4 ガス等)は、加熱、電離、励起の過程を経てEUV光を発生する。この放射過程においては、種々の波長の光を放射する様々なエネルギー遷移が発生する。すなわち、EUV光源装置から放射される光は、露光に必要な波長13.5nmのEUV光のみならず、紫外領域、真空紫外領域の光も含まれる。
すなわち、波長205nm以下、波長190nm以下、波長160nm以下の光も含まれる。
そのため、シラン系ガスをEUV集光鏡の反射膜表面近傍に導入すると、EUV発生時にプラズマより放出される紫外領域、真空紫外領域の光がEUV集光鏡の反射膜表面近傍に到達するので、シラン系ガスの分解反応が発生し、結果として、EUV集光鏡の反射面表面に保護膜としてSi膜を形成することが可能となる。
The EUV light source device of this embodiment uses a silane-based gas as a protective film material gas. For example, when the protective film material gas is silane, silane is introduced in the vicinity of the reflective film surface of the EUV collector mirror 3, and the silane is irradiated with light having a wavelength of 160 nm or less to cut Si—H bonds, and Si and Gives H 2 . Si generated by this chemical reaction is deposited on the reflective film surface of the EUV collector mirror 3 as a protective film.
As described above, the raw material (for example, Xe gas, SnH 4 gas, etc.) containing the EUV radiation species introduced into the chamber generates EUV light through the processes of heating, ionization, and excitation. In this radiation process, various energy transitions that emit light of various wavelengths occur. That is, the light emitted from the EUV light source device includes not only EUV light having a wavelength of 13.5 nm necessary for exposure but also light in the ultraviolet region and vacuum ultraviolet region.
That is, light having a wavelength of 205 nm or less, a wavelength of 190 nm or less, and a wavelength of 160 nm or less is also included.
Therefore, when silane-based gas is introduced in the vicinity of the reflective film surface of the EUV collector mirror, light in the ultraviolet region and vacuum ultraviolet region emitted from the plasma when EUV is generated reaches the vicinity of the reflective film surface of the EUV collector mirror. A decomposition reaction of the silane-based gas occurs, and as a result, a Si film can be formed as a protective film on the reflective surface of the EUV collector mirror.

本実施例のEUV光源装置におけるSi膜の膜厚は、保護膜材ガスの供給量に依存する。そのため、保護膜材ガス供給ユニット27から供給される保護膜材ガスの供給量を制御することにより、EUV集光鏡3の表面に堆積する保護膜であるSi膜の膜厚を制御することが可能となる。
すなわち、前記したように、モニタユニット23からの検出信号は、膜厚測定手段24に送出される。受信した検出信号に基づき膜厚測定手段24は、EUV集光鏡3に堆積する保護膜の膜厚や堆積速度等を算出する。この算出結果は、膜厚測定手段24から制御部30に送出される。
制御部30は、膜厚測定手段24から送出される保護膜の膜厚データや保護膜の堆積速度データに基づき、保護膜材ガス供給ユニット27から供給される保護膜材ガスの供給量を制御する。具体的な制御手順については、後述する。
本実施例では、上記のようにガス状の保護膜材を供給し、ガス状の保護膜材を供給しているので、EUV集光鏡表面に堆積する保護膜であるSi膜の膜厚を制御することが可能となるとともに、保護膜材を、チャンバを開放することなく、随時供給することが可能となる。
The film thickness of the Si film in the EUV light source device of the present embodiment depends on the supply amount of the protective film material gas. Therefore, by controlling the supply amount of the protective film material gas supplied from the protective film material gas supply unit 27, the film thickness of the Si film that is a protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror 3 can be controlled. It becomes possible.
That is, as described above, the detection signal from the monitor unit 23 is sent to the film thickness measuring means 24. Based on the received detection signal, the film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness, deposition rate, and the like of the protective film deposited on the EUV collector mirror 3. This calculation result is sent from the film thickness measuring means 24 to the control unit 30.
The control unit 30 controls the supply amount of the protective film material gas supplied from the protective film material gas supply unit 27 based on the protective film thickness data and the protective film deposition rate data sent from the film thickness measuring means 24. To do. A specific control procedure will be described later.
In this embodiment, since the gaseous protective film material is supplied and the gaseous protective film material is supplied as described above, the film thickness of the Si film that is a protective film deposited on the EUV collector mirror surface is set. In addition to being able to control, the protective film material can be supplied at any time without opening the chamber.

(6)第6の実施例
上記第1〜第5の実施例では、同軸上に配置されたリング状の第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b間にパルス状の大電流を流し、高密度高温プラズマを発生させるEUV光源装置に本発明を適用した場合について説明したが、次に、前記非特許文献2で提案されている、電極を回転移動させて液体や固体の状態の高密度高温プラズマ用原料を放電部に移動させるEUV光源装置(以下回転型電極EUV光源装置という)に本発明を適用した実施例について説明する。
図6は本実施例のEUV光源装置の断面図であり、本実施例は、前記第2の実施例(図2)に示した保護膜材供給装置20を回転型電極EUV光源装置に設けた場合を示している。
図6において、本実施例のEUV光源装置は、放電容器である容器1aを有する。容器1aは、同図右側がEUV光の出射する側である。容器1aは、EUV光出射側が、EUV集光鏡3が設けられた容器1bに取り付けられている。
EUV集光鏡3は、容器1aから出射したEUV光を集光し、EUV光取出部6から、図示しない露光装置に光を導く。なお、上記放電容器内の空間を放電空間と呼び、EUV集光鏡3が設けられた容器1b内の空間を集光空間と呼ぶ。放電空間、集光空間はガス排気ユニット12により排気される。
また、本実施例のEUV光源装置は、放電容器である容器1aとEUV集光鏡3が設けられた容器1bの間に、放電空間と集光空間とに区画する隔壁40が設けられ、この隔壁40に両空間を空間的に連結する開口41aを有するアパーチャ部材41が設けられており、放電部とEUV集光鏡部には、ガス排気ユニット12−1,12−2がそれぞれ接続されている。
(6) Sixth Embodiment In the first to fifth embodiments described above, a pulse-shaped large current is provided between the ring-shaped first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b arranged coaxially. As described above, the present invention is applied to an EUV light source device that generates high-density and high-temperature plasma. Next, the electrode and the solid or liquid state proposed by Non-Patent Document 2 are rotated and moved. An embodiment in which the present invention is applied to an EUV light source apparatus (hereinafter referred to as a rotary electrode EUV light source apparatus) that moves a raw material for high-density high-temperature plasma to a discharge portion will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the EUV light source device of this embodiment. In this embodiment, the protective film material supply device 20 shown in the second embodiment (FIG. 2) is provided in a rotary electrode EUV light source device. Shows the case.
In FIG. 6, the EUV light source apparatus of the present embodiment has a container 1a which is a discharge container. The right side of the container 1a is the side from which EUV light is emitted. The container 1 a is attached to the container 1 b provided with the EUV collector mirror 3 on the EUV light emission side.
The EUV collector mirror 3 collects the EUV light emitted from the container 1a and guides the light from the EUV light extraction unit 6 to an exposure apparatus (not shown). The space in the discharge vessel is called a discharge space, and the space in the vessel 1b provided with the EUV collector mirror 3 is called a light collection space. The discharge space and the condensing space are exhausted by the gas exhaust unit 12.
Further, the EUV light source device of the present embodiment is provided with a partition wall 40 which is divided into a discharge space and a condensing space between a container 1a which is a discharge container and a container 1b provided with the EUV condensing mirror 3. An aperture member 41 having an opening 41a for spatially connecting both spaces to the partition wall 40 is provided, and gas exhaust units 12-1 and 12-2 are connected to the discharge portion and the EUV collector mirror portion, respectively. Yes.

容器1a内には、円盤状の第1の放電電極2aと、第2の放電電極2bが、絶縁材2cを挟むことにより間隔をあけ、両電極2a,2bの円の中心が一致するように、すなわち同心円状に重ね合わされて固定される。なお、第2の放電電極2bの直径は、第1の放電電極2aの直径よりもやや大きい。
第1の主放電電極2aと第2の主放電電極2bには、高電圧パルス発生部14が、第1、第2の摺動子14a,14bを介して接続され、高電圧パルスが供給される。第1の放電電極2aと第2の放電電極2bの周辺部にはエッジが形成されており、両電極に電力が供給されると、この両エッジ間で放電が発生する。
In the container 1a, the disc-shaped first discharge electrode 2a and the second discharge electrode 2b are spaced by sandwiching the insulating material 2c so that the centers of the circles of both the electrodes 2a and 2b coincide. That is, they are concentrically overlapped and fixed. The diameter of the second discharge electrode 2b is slightly larger than the diameter of the first discharge electrode 2a.
A high voltage pulse generator 14 is connected to the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b via the first and second sliders 14a and 14b, and a high voltage pulse is supplied. The Edges are formed in the periphery of the first discharge electrode 2a and the second discharge electrode 2b, and when electric power is supplied to both electrodes, a discharge is generated between the both edges.

放電が生じると電極は高温になるので、第1の放電電極2a、第2の放電電極2bは、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属からなる。また、絶縁材2cは、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。
第2の放電電極2bの中心には、回転軸42aが取り付けられ、回転軸42aに取り付けられたモータ42により、第1の放電電極2a、絶縁材2c、第2の放電電極2aは、一体で回転する。
容器1a内のEUV光出射側の反対側には、EUV発生種の原料を電極2bに供給する原料供給ユニット9がある。
原料供給ユニット9は、EUV発生種の原料である固体状のLiまたはSnを、モータ41により回転している第2の放電電極2bの周辺部2dに供給する。
When discharge occurs, the electrodes become high temperature, and therefore, the first discharge electrode 2a and the second discharge electrode 2b are made of a refractory metal such as tungsten, molybdenum, or tantalum. The insulating material 2c is made of, for example, silicon nitride, aluminum nitride, diamond, or the like.
A rotation shaft 42a is attached to the center of the second discharge electrode 2b, and the first discharge electrode 2a, the insulating material 2c, and the second discharge electrode 2a are integrally formed by a motor 42 attached to the rotation shaft 42a. Rotate.
On the opposite side of the EUV light emission side in the container 1a, there is a raw material supply unit 9 for supplying the raw material of the EUV generation species to the electrode 2b.
The raw material supply unit 9 supplies solid Li or Sn, which is a raw material of the EUV generation species, to the peripheral portion 2d of the second discharge electrode 2b rotated by the motor 41.

原料供給ユニット9によりLiまたはSnが供給された電極部分は、回転してEUV光出射側に移動する。容器1aのEUV光出射側には、レーザ照射機43が設けられ、第2の放電電極2bの周辺部2dに供給されたLiまたはSnに対し、レーザ光を照射する。
上記したように、第2の放電電極2bは、第1の放電電極2aよりも直径が大きいので、レーザ光は、第1の放電電極2a越しに第2の放電電極2bの周辺部に照射される。レーザ照射によりLiまたはSnは気化する。
このような状態で、両電極2a,2bに高電圧パルス発生部14からおよそ+20kV〜−20kVの高電圧パルス電圧が印加される。
両電極のエッジの間に放電が発生し、パルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極間周辺部には気化したLiまたはSnによる高密度高温プラズマが発生し、このプラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。
放射されたEUV光は容器1bに設けられたEUV集光鏡3により反射されて集光され、EUV光取出部6より図示を省略した露光機側光学系である照射部に出射される。
The electrode portion to which Li or Sn is supplied by the raw material supply unit 9 rotates and moves to the EUV light emission side. A laser irradiator 43 is provided on the EUV light emission side of the container 1a, and irradiates laser light to Li or Sn supplied to the peripheral portion 2d of the second discharge electrode 2b.
As described above, since the second discharge electrode 2b has a larger diameter than the first discharge electrode 2a, the laser light is irradiated to the peripheral portion of the second discharge electrode 2b through the first discharge electrode 2a. The Li or Sn is vaporized by laser irradiation.
In such a state, a high voltage pulse voltage of approximately +20 kV to −20 kV is applied to both electrodes 2 a and 2 b from the high voltage pulse generator 14.
A discharge occurs between the edges of both electrodes, and a large pulsed current flows. Thereafter, Joule heating due to the pinch effect generates high-density and high-temperature plasma by vaporized Li or Sn in the peripheral part between both electrodes, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from this plasma.
The emitted EUV light is reflected and collected by the EUV collector mirror 3 provided in the container 1b, and emitted from the EUV light extraction unit 6 to an irradiation unit which is an exposure unit side optical system (not shown).

上記構成のEUV光源装置において、本実施例では、前記第2の実施例に示した保護膜材供給装置20が、デブリトラップ4とEUV集光鏡3の間に設けられている。
本実施例の保護膜材21は前記第2の実施例と同様、例えば固形のSiやSrであり、加熱装置22により加熱される。加熱により気化したSiやSrのうち、EUV集光鏡3の表面に到達して吸着されたものは、EUV集光鏡3の表面に堆積する。
したがって、前記したように加熱装置22の消費電力量、稼動時間を制御することにより、EUV集光鏡表面に堆積する保護膜であるSi膜やSr膜の膜厚を制御することが可能である。なお、図6ではヒータ加熱により保護膜材21を加熱した場合を示したが、保護膜材22を通電加熱により加熱してもよい。
In the EUV light source device having the above-described configuration, in this embodiment, the protective film material supply device 20 shown in the second embodiment is provided between the debris trap 4 and the EUV collector mirror 3.
The protective film material 21 of this embodiment is, for example, solid Si or Sr as in the second embodiment, and is heated by the heating device 22. Of the Si and Sr vaporized by heating, the one that reaches the surface of the EUV collector mirror 3 and is adsorbed is deposited on the surface of the EUV collector mirror 3.
Therefore, it is possible to control the film thickness of the Si film or Sr film, which is a protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror, by controlling the power consumption and operating time of the heating device 22 as described above. . Although FIG. 6 shows the case where the protective film material 21 is heated by heater heating, the protective film material 22 may be heated by energization heating.

(7)第7の実施例
次に、前記した本発明の第5の実施例(図5)を、上記回転電極型EUV光源装置に適用した実施例について説明する。
図7は本実施例のEUV光源装置の断面図である。
本実施例では、EUV集光鏡3とデブリトラップ4との間に、保護膜材ガス供給ユニット27を設けて、ガス状の保護膜材を供給するようにしたものである。保護膜材ガスは、保護膜材供給ユニット27から、第2容器1bを貫通するノズル27aを介してEUV集光鏡3の反射面近傍に供給される。
なお、アパーチャ部材41の開口41aは圧力抵抗として機能するので、各空間をガス排気ユニット12−a,12−2で排気することにより、集光空間でガス状の保護膜材を供給しても、集光空間を数100Paに、また放電空間を数Paに維持することが可能である。
(7) Seventh Embodiment Next, an embodiment in which the fifth embodiment (FIG. 5) of the present invention is applied to the rotating electrode type EUV light source apparatus will be described.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the EUV light source apparatus of this embodiment.
In this embodiment, a protective film material gas supply unit 27 is provided between the EUV collector mirror 3 and the debris trap 4 to supply a gaseous protective film material. The protective film material gas is supplied from the protective film material supply unit 27 to the vicinity of the reflecting surface of the EUV collector mirror 3 through the nozzle 27a penetrating the second container 1b.
In addition, since the opening 41a of the aperture member 41 functions as a pressure resistance, even if a gaseous protective film material is supplied in the condensing space by exhausting each space with the gas exhaust units 12-a and 12-2. The condensing space can be maintained at several hundred Pa and the discharge space can be maintained at several Pa.

その他の構成は前記図6に示したものと同様であり、容器1a内に、回転する円盤状の第1の放電電極2aと、第2の放電電極2bが設けられ、前記したように、高電圧パルスが供給されると、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bの周辺部のエッジ間で放電が発生し、パルス状の大電流が流れる。これにより、両電極間周辺部にはレーザ照射機43のレーザ光を集光し、加熱により気化したLiまたはSnによる高密度高温プラズマが発生し、このプラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。
放射されたEUV光は容器1bに設けられたEUV集光鏡3により反射されて集光され、EUV光取出部6より出射される。
本実施例においては、前記第5の実施例と同様、保護膜材ガス供給ユニット27から供給される保護膜材ガスの供給量を制御することにより、EUV集光鏡3の表面に堆積する保護膜の膜厚を制御することが可能となる。
また、保護膜材を、チャンバを開放することなく、随時供給することが可能となる。
なお、上記第6、第7の実施例では、前記第2の実施例(図3)、第5の実施例(図5)を回転電極型のEUV光源装置を適用した場合について説明したが、前記第3〜第4の実施例を回転電極型のEUV光源装置に適用することもできる。
この場合は、前記したようにEUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力を制御することにより、EUV集光鏡3の表面に堆積する保護膜であるSi膜の膜厚を制御することが可能となる。
The other configuration is the same as that shown in FIG. 6, and a rotating disk-shaped first discharge electrode 2a and a second discharge electrode 2b are provided in the container 1a. When a voltage pulse is supplied, a discharge occurs between the edges of the peripheral portions of the first discharge electrode 2a and the second discharge electrode 2b, and a large pulse current flows. As a result, the laser beam from the laser irradiator 43 is condensed at the peripheral part between both electrodes, and high-density and high-temperature plasma is generated by Li or Sn vaporized by heating. Is done.
The emitted EUV light is reflected and collected by the EUV collector mirror 3 provided in the container 1 b, and is emitted from the EUV light extraction unit 6.
In the present embodiment, the protection deposited on the surface of the EUV collector mirror 3 is controlled by controlling the supply amount of the protective film material gas supplied from the protective film material gas supply unit 27 as in the fifth embodiment. It becomes possible to control the film thickness.
Further, the protective film material can be supplied at any time without opening the chamber.
In the sixth and seventh embodiments, the case where the rotating electrode type EUV light source apparatus is applied to the second embodiment (FIG. 3) and the fifth embodiment (FIG. 5) has been described. The third to fourth embodiments can also be applied to a rotating electrode type EUV light source apparatus.
In this case, as described above, the film thickness of the Si film that is a protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror 3 is controlled by controlling the pressure in the second container 1b in which the EUV collector mirror 3 is installed. Can be controlled.

2.制御例
次に、上記したEUV光源装置の制御例を説明する。
(8)第8の実施例
本実施例は前記第2の実施例(図2)に示すEUV光源装置の制御例を示すものであり、図8、図9に本実施例のフローチャート、図10にタイムチャートを示す。
ここで、EUV集光鏡の表面の初期状態は、予め、所定の膜厚の保護膜が施されている状態とする。上記した所定の膜厚とは、EUV集光鏡において、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚である。例えば、上記所定の膜厚は、上記比が80%以上となるように設定される。
以下、本実施例の制御方法について説明する。
露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にスタンバイ信号が送出される(図8のステップS101、図10(a))。
2. Control Example Next, a control example of the above-described EUV light source device will be described.
(8) Eighth Embodiment This embodiment shows a control example of the EUV light source device shown in the second embodiment (FIG. 2). FIGS. 8 and 9 are flowcharts of this embodiment, and FIG. Shows the time chart.
Here, the initial state of the surface of the EUV collector mirror is a state in which a protective film having a predetermined thickness is applied in advance. The above-mentioned predetermined film thickness is a ratio of the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflection surface to the reflectance when there is no protective film in the EUV collector mirror is a predetermined value or more. It is the film thickness when. For example, the predetermined film thickness is set so that the ratio is 80% or more.
Hereinafter, the control method of the present embodiment will be described.
A standby signal is sent from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source device (step S101 in FIG. 8, FIG. 10A).

スタンバイ信号を受信したEUV光源装置の制御部30は、原料供給ユニット9を制御して、原料供給量が所定量となるようにする。例えば原料がXeガスである場合、Xeガス流量が所定の値となるように制御する(ステップS102、図10(g)(h))。
EUV光源装置の制御部30は圧力モニタ7から送出される圧力データに基づき、高密度高温プラズマ発生部11の圧力が所定の圧力(例えば、1〜20Pa)となるように、ガス排気ユニット12を制御して、ガス排気量を調節する(ステップS103、図10(i))。
EUV光源装置の制御部30は、露光機の制御部31にスタンバイ完了信号を送出する(ステップS104)。
スタンバイ完了信号を受信した露光機の制御部31は、EUV光源装置の制御部30に、EUV発光指令信号を送出する(ステップS105、図10(b))。
EUV発光指令信号を受信したEUV光源装置の制御部30は、予備電離用電源部13を制御して予備電離ユニット8に電力を供給し、予備電離ユニット8を動作させ予備電離を行うとともに、高電圧パルス発生部14にトリガ信号を送出する(ステップS106、図10(k)(l))。
また、EUV光源装置の制御部30は、モニタユニット23の動作を開始させる(ステップS107、図10(j))。
The control unit 30 of the EUV light source apparatus that has received the standby signal controls the raw material supply unit 9 so that the raw material supply amount becomes a predetermined amount. For example, when the raw material is Xe gas, the Xe gas flow rate is controlled to be a predetermined value (step S102, FIGS. 10G and 10H).
Based on the pressure data sent from the pressure monitor 7, the control unit 30 of the EUV light source device controls the gas exhaust unit 12 so that the pressure of the high-density and high-temperature plasma generation unit 11 becomes a predetermined pressure (for example, 1 to 20 Pa). Control to adjust the gas exhaust amount (step S103, FIG. 10 (i)).
The control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a standby completion signal to the control unit 31 of the exposure machine (step S104).
Upon receiving the standby completion signal, the controller 31 of the exposure apparatus sends out an EUV light emission command signal to the controller 30 of the EUV light source device (step S105, FIG. 10B).
Upon receiving the EUV light emission command signal, the control unit 30 of the EUV light source device controls the preliminary ionization power supply unit 13 to supply power to the preliminary ionization unit 8 and operates the preliminary ionization unit 8 to perform preliminary ionization. A trigger signal is sent to the voltage pulse generator 14 (step S106, FIGS. 10 (k) (l)).
Further, the control unit 30 of the EUV light source apparatus starts the operation of the monitor unit 23 (step S107, FIG. 10 (j)).

トリガ信号を受信した高電圧パルス発生部14は、第1の主放電電極(カソード)2a、第2の主電極(アノード)2b間に、パルス電力を印加する。絶縁材2cの表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b間は実質、短絡状態になり、第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b間にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって高密度高温プラズマ発生部11に高密度高温プラズマが発生し、このプラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される(図10(m))。
放射されたEUV光は、第2の主放電電極側2b(アノード)に設けられたEUV集光鏡3により反射され、波長選択手段(例えば、光学フィルタ)等を備えるEUV光取出部6より、図示しない露光機側光学系である照射部に出射される(ステップS108)。
EUV発光後、モニタユニット23よる検出信号が膜厚測定手段24に送出される(ステップS109)。
膜厚測定手段24は、受信した検出信号に基づき、EUV光源装置内の保護膜の膜厚tcを算出し、算出結果をEUV光源装置の制御部30に送出する(ステップS110)。
The high voltage pulse generator 14 that has received the trigger signal applies pulse power between the first main discharge electrode (cathode) 2a and the second main electrode (anode) 2b. A creeping discharge is generated on the surface of the insulating material 2c, and the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b are substantially short-circuited. The first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b A large pulse current flows between the main discharge electrodes 2b. Thereafter, high-density and high-temperature plasma is generated in the high-density and high-temperature plasma generator 11 by Joule heating due to the pinch effect, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from the plasma (FIG. 10 (m)).
The emitted EUV light is reflected by the EUV collector mirror 3 provided on the second main discharge electrode side 2b (anode), and from the EUV light extraction unit 6 including wavelength selection means (for example, an optical filter), The light is emitted to an irradiation unit (not shown) which is an exposure machine side optical system (step S108).
After the EUV emission, a detection signal from the monitor unit 23 is sent to the film thickness measuring means 24 (step S109).
The film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness tc of the protective film in the EUV light source device based on the received detection signal, and sends the calculation result to the control unit 30 of the EUV light source device (step S110).

EUV光源装置の制御部30は、保護膜の膜厚の閾値t1、および、t2を予め記憶している。この膜厚の閾値t1は、EUV集光鏡3において、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの閾値である。例えば、上記閾値t1は、上記比が80%となるときの保護膜の膜厚に設定される。
保護膜の膜厚がt1を越えると、上記比が80%を下回り、EUV光源装置より露光機へ放出されるEUV光強度が低下する。
一方、堆積量の閾値t2は、EUV集光鏡3の表面の反射膜において、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)によるダメージの発生が生じるときの限界値である。すなわち、保護膜の膜厚が閾値t2を下回ると、EUV集光鏡表面の反射膜は、EUV放射種に起因するデブリによりダメージを受ける。
ステップS110において膜厚測定手段24から算出堆積量データを受信したEUV光源装置の制御部30は、この算出堆積量tcと上記閾値t1、t2との大小を検定する(図9のステップS111)。ステップS111において、t2<tc<t1のときはステップS112に移行する。tc≦t2のときはステップS113に移行する。t1≦tcのときはステップS114に移行する。
The control unit 30 of the EUV light source device stores in advance threshold values t1 and t2 of the protective film thickness. The threshold value t1 of the film thickness is such that, in the EUV collector mirror 3, the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film is a predetermined value or more. Threshold. For example, the threshold value t1 is set to the thickness of the protective film when the ratio is 80%.
When the thickness of the protective film exceeds t1, the above ratio is less than 80%, and the intensity of EUV light emitted from the EUV light source device to the exposure machine decreases.
On the other hand, the threshold value t2 of the deposition amount is a limit value when damage due to debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by EUV radiation species occurs in the reflective film on the surface of the EUV collector mirror 3. That is, when the film thickness of the protective film falls below the threshold value t2, the reflective film on the surface of the EUV collector mirror is damaged by debris caused by EUV radiation species.
The control unit 30 of the EUV light source apparatus that has received the calculated deposition amount data from the film thickness measuring means 24 in step S110 examines the magnitude of the calculated deposition amount tc and the threshold values t1 and t2 (step S111 in FIG. 9). In step S111, when t2 <tc <t1, the process proceeds to step S112. When tc ≦ t2, the process proceeds to step S113. When t1 ≦ tc, the process proceeds to step S114.

t2<tc<t1のときは、EUV集光鏡3の表面の保護膜は、EUV集光鏡3におけるEUV反射率を悪化させず、また、EUV集光鏡表面の反射膜をEUV放射種に起因するデブリから保護可能な状態である。
そこで、ステップS112においては、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号(露光処理を終了するときはEUV放射終了信号に相当、また、露光処理を休止するときはEUV放射休止信号に相当)が入力されたかどうかを検定する。
すなわち、ステップS112にて、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。
一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。なお、エンドとなったときのEUV光源装置停止工程(ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止等)については、説明を省略する。
When t2 <tc <t1, the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 does not deteriorate the EUV reflectivity of the EUV collector mirror 3, and the reflective film on the surface of the EUV collector mirror is used as an EUV radiation species. It is in a state where it can be protected from the debris caused.
Therefore, in step S112, the control unit 31 of the exposure machine sends an EUV radiation stop signal (corresponding to an EUV radiation end signal when the exposure process is ended, or when the exposure process is paused) to the control unit 30 of the EUV light source device. It is verified whether or not (corresponding to an EUV radiation pause signal) is input.
That is, in step S112, it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus, and when the above signal is not input at the time of verification (when No). ) Proceeds to step S105.
On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached. Note that the description of the EUV light source device stop process (stop of gas supply, stop of exhaust in the chamber, etc.) at the end will be omitted.

tc≦t2のときは、保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により削られた結果、EUV集光鏡3表面の保護膜の膜厚が薄くなり過ぎた状態である。すなわち、保護膜によって、EUV放射種に起因するデブリからEUV集光鏡表面の反射膜を保護することが困難となった状態であり、上記反射膜はEUV放射種に起因するデブリによりダメージを受ける。
そこで、ステップS113においては、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材発生指令信号を図1に示す保護膜材供給装置に送出する(図10(e)(c))。
保護膜材発生指令信号を受信した保護膜材供給装置20は加熱装置22を動作させ、保護膜材21を加熱する(ステップS115、図10(f))。なお、前記したように、加熱方法としては、ヒータ加熱により保護膜材21を加熱してもよいし、保護膜材21を通電加熱により加熱してもよい。
ステップS115により保護膜材21の供給が開始されたら、ステップS112に移行し、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
When tc ≦ t2, the thickness of the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 is too thin as a result of the protective film being scraped by debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by EUV radiation species It is. That is, it is in a state where it is difficult to protect the reflective film on the surface of the EUV collector mirror from the debris caused by the EUV radiation species, and the reflective film is damaged by the debris caused by the EUV radiation species. .
Therefore, in step S113, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material generation command signal to the protective film material supply apparatus shown in FIG. 1 (FIGS. 10E and 10C).
The protective film material supply device 20 that has received the protective film material generation command signal operates the heating device 22 to heat the protective film material 21 (step S115, FIG. 10 (f)). As described above, as a heating method, the protective film material 21 may be heated by heater heating, or the protective film material 21 may be heated by energization heating.
When the supply of the protective film material 21 is started in step S115, the process proceeds to step S112, where it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source device. When the signal is not input (No), the process proceeds to step S105. On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.

t1≦tcのときは、保護膜材供給装置20によってEUV集光鏡の反射面に堆積する保護膜の膜厚が厚くなりすぎ、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を下回り、EUV光源装置より露光機へ放出されるEUV光強度が低下している状態である。
そこで、ステップS114においては、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材発生停止信号を図2に示す保護膜材供給装置20に送出する(図10(d))。
保護膜材発生停止信号を受信した保護膜材供給装置20は加熱装置22を停止し、保護膜材の加熱を停止する(ステップS116)。
EUV集光鏡3の反射面への保護膜材供給が停止するので、保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により徐々に削られ、やがては、保護膜の膜厚tcは閾値t1を下回り、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を上回る。
When t1 ≦ tc, the thickness of the protective film deposited on the reflective surface of the EUV collector mirror by the protective film material supply device 20 becomes too thick, and the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflective surface The ratio of the reflectance when there is no protective film is less than a predetermined value (for example, 80%), and the EUV light intensity emitted from the EUV light source device to the exposure device is reduced.
Therefore, in step S114, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material generation stop signal to the protective film material supply apparatus 20 shown in FIG. 2 (FIG. 10 (d)).
The protective film material supply device 20 that has received the protective film material generation stop signal stops the heating device 22 and stops the heating of the protective film material (step S116).
Since the supply of the protective film material to the reflecting surface of the EUV collector mirror 3 is stopped, the protective film is gradually scraped by debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species, and eventually the protective film The film thickness tc is less than the threshold value t1, and the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film exceeds a predetermined value (for example, 80%).

ステップS116により保護膜材の供給が停止したら、ステップS112に移行し、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
なお、上記したように、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚の保護膜が反射膜表面に施されている状態である。そのため、EUV光源装置が起動してから一番最初のステップS111における検定時は、tc<t1なる条件が成立している。
なお、上記では、図2に示したEUV光源装置における制御例について説明したが、本実施例の制御方法を、前記図6に示した回転電極型のEUV光源装置にも同様に適用することができる。
When the supply of the protective film material is stopped in step S116, the process proceeds to step S112, where it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus. When a signal is not input (No), the process proceeds to step S105. On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.
As described above, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is that the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film is a predetermined value. This is a state in which a protective film having a thickness greater than or equal to the value is applied to the reflective film surface. Therefore, the condition of tc <t1 is satisfied at the time of the verification in the first step S111 after the EUV light source device is activated.
In the above description, the control example in the EUV light source device shown in FIG. 2 has been described. However, the control method of the present embodiment can be similarly applied to the rotating electrode type EUV light source device shown in FIG. it can.

(9)第9の実施例
本実施例は前記第3の実施例(図3)に示すEUV光源装置の制御例を示すものであり、図11、図12に本実施例のフローチャート、図13にタイムチャートを示す。
ここで、前述したように、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、予め、所定の膜厚の保護膜が施されている状態とする。上記した所定の膜厚とは、EUV集光鏡において、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚である。例えば、上記所定の膜厚は、上記比が80%以上となるように設定される。
以下、前記図3を参照しながら制御手順について説明するが、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にスタンバイ信号が送出されてから、EUV光が、EUV光取出部6より図示しない露光機側光学系である照射部に出射されるまでのステップは、前記した第8の実施例のステップS101〜ステップS108までと同じなので説明を省略する。
(9) Ninth Example This example shows a control example of the EUV light source device shown in the third example (FIG. 3). FIGS. 11 and 12 are flowcharts of this example, and FIG. Shows the time chart.
Here, as described above, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is a state in which a protective film having a predetermined film thickness is applied in advance. The above-mentioned predetermined film thickness is a ratio of the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflection surface to the reflectance when there is no protective film in the EUV collector mirror is a predetermined value or more. It is the film thickness when. For example, the predetermined film thickness is set so that the ratio is 80% or more.
Hereinafter, the control procedure will be described with reference to FIG. 3. After the standby signal is sent from the control unit 31 of the exposure machine to the control unit 30 of the EUV light source apparatus, the EUV light is illustrated by the EUV light extraction unit 6. The steps until the light is emitted to the irradiation unit which is the exposure machine side optical system that is not performed are the same as steps S101 to S108 in the eighth embodiment, and the description thereof is omitted.

EUV発光後、モニタユニット23より検出信号が膜厚測定手段24に送出される(ステップS109)。
膜厚測定手段24は、受信した検出信号に基づき、EUV光源装置内の保護膜の膜厚tcを算出し、算出結果をEUV光源装置の制御部30に送出する(ステップS110)。EUV光源装置の制御部30は、保護膜の膜厚の閾値t1、および、t2を予め記憶している。膜厚の閾値t1、t2は、第8の実施例における膜厚の閾値t1、t2と同じであるので、説明を省略する。
ステップS110において膜厚測定手段から算出堆積量データを受信したEUV光源装置の制御部は、この算出堆積量tcと上記閾値t1、t2との大小を検定する(ステップS111)。ステップS111において、t2<tc<t1のときはステップS112に移行する。tc≦t2のときはステップS213に移行する。t1≦tcのときはステップS214に移行する。
After the EUV emission, a detection signal is sent from the monitor unit 23 to the film thickness measuring means 24 (step S109).
The film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness tc of the protective film in the EUV light source device based on the received detection signal, and sends the calculation result to the control unit 30 of the EUV light source device (step S110). The control unit 30 of the EUV light source device stores in advance threshold values t1 and t2 of the protective film thickness. Since the film thickness thresholds t1 and t2 are the same as the film thickness thresholds t1 and t2 in the eighth embodiment, description thereof is omitted.
The control unit of the EUV light source apparatus that has received the calculated deposition amount data from the film thickness measuring means in step S110 examines the magnitude of the calculated deposition amount tc and the threshold values t1 and t2 (step S111). In step S111, when t2 <tc <t1, the process proceeds to step S112. When tc ≦ t2, the process proceeds to step S213. When t1 ≦ tc, the process proceeds to step S214.

t2<tc<t1のときは、EUV集光鏡3表面の保護膜は、EUV集光鏡におけるEUV反射率を悪化させず、また、EUV集光鏡3表面の反射膜をEUV放射種に起因するデブリから保護可能な状態である。そこで、ステップS112においては、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号(露光処理を終了するときはEUV放射終了信号に相当、また、露光処理を休止するときはEUV放射休止信号に相当)が入力されたかどうかを検定する。
すなわち、ステップS112にて、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。
一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。なお、エンドとなったときのEUV光源装置停止工程(ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止等)については、説明を省略する。
When t2 <tc <t1, the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 does not deteriorate the EUV reflectivity of the EUV collector mirror, and the reflective film on the surface of the EUV collector mirror 3 is caused by the EUV radiation species. It can be protected from debris. Therefore, in step S112, the control unit 31 of the exposure machine sends an EUV radiation stop signal (corresponding to an EUV radiation end signal when the exposure process is ended, or when the exposure process is paused) to the control unit 30 of the EUV light source device. It is verified whether or not (corresponding to an EUV radiation pause signal) is input.
That is, in step S112, it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus, and when the above signal is not input at the time of verification (when No). ) Proceeds to step S105.
On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached. Note that the description of the EUV light source device stop process (stop of gas supply, stop of exhaust in the chamber, etc.) at the end will be omitted.

tc≦t2のときは、保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により削られた結果、EUV集光鏡3の表面の保護膜の膜厚が薄くなり過ぎた状態である。すなわち、保護膜によって、EUV放射種に起因するデブリからEUV集光鏡面の反射膜を保護することが困難となった状態であり、上記反射膜はEUV放射種に起因するデブリによりダメージを受ける。
上記したように、EUV集光鏡3の反射面表面に堆積するSiの堆積速度は、EUV集光鏡が設置される第2の容器1b内の圧力に依存する。すなわち、圧力が低いと、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)がEUV集光鏡3に到達して衝突する割合が大きくなり、Siの堆積速度は遅い。一方、圧力が高いと、EUV放射種に起因するデブリがEUV集光鏡に到達して衝突する割合が小さくなり、Siの堆積速度は早い。
そこで、ステップS213においては、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材堆積促進指令信号を図3に示すガス排気ユニット12に送出する(図13(c))。
保護膜材堆積促進指令信号を受信したガス排気ユニット12は単位時間当たりの排気量を減少させ、第2の容器1b内の圧力を上昇させる(ステップS215、図13(j)(f))。
When tc ≦ t2, the thickness of the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 became too thin as a result of the protective film being scraped by debris (fast ions or neutral atoms) caused by EUV radiation species. State. That is, it is in a state where it is difficult to protect the reflective film on the EUV collector mirror surface from debris caused by the EUV radiation species, and the reflective film is damaged by the debris caused by the EUV radiation species.
As described above, the deposition rate of Si deposited on the reflecting surface of the EUV collector mirror 3 depends on the pressure in the second container 1b where the EUV collector mirror is installed. That is, when the pressure is low, the rate at which debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species reaches and collides with the EUV collector mirror 3 increases, and the deposition rate of Si is low. On the other hand, when the pressure is high, the rate at which debris caused by EUV radiation species reaches the EUV collector mirror and collides with it becomes small, and the deposition rate of Si is high.
Therefore, in step S213, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material deposition promotion command signal to the gas exhaust unit 12 shown in FIG. 3 (FIG. 13C).
The gas exhaust unit 12 that has received the protective film material deposition promotion command signal decreases the exhaust amount per unit time and increases the pressure in the second container 1b (step S215, FIGS. 13J and 13F).

すなわち、EUV集光鏡3の表面における保護膜の堆積速度を、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)による保護膜の除去速度より大きくし、EUV集光鏡3の表面における保護膜の堆積を促進する。
ステップS215により、EUV保護膜材の堆積が促進されたら、ステップS112に移行し、露光機の制御部からEUV光源装置の制御部にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。 t1≦tcのときは、EUV集光鏡3の反射面に堆積する保護膜の膜厚が厚くなりすぎ、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を下回り、EUV光源装置より露光機へ放出されるEUV光強度が低下している状態である。
そこで、ステップS214においては、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材供給停止信号を図3に示す保護膜材供給装置20に送出する(図13(d))。
保護膜材供給停止信号を受信したガス排気ユニット12は単位時間当たりの排気量を増加させ、第2の容器1b内の圧力を減少させる(ステップS216)。すなわち、EUV集光鏡3の表面における保護膜の堆積速度を、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)による保護膜の除去速度より小さくする。
That is, the deposition rate of the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 is made larger than the removal rate of the protective film by debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species, and the surface of the EUV collector mirror 3 Promote the deposition of protective films in
When the deposition of the EUV protective film material is promoted by step S215, the process proceeds to step S112, where it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the control unit of the exposure machine to the control unit of the EUV light source device. When the signal is not input (No), the process proceeds to step S105. On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached. When t1 ≦ tc, the thickness of the protective film deposited on the reflective surface of the EUV collector mirror 3 becomes too thick, and the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflective surface and the absence of the protective film In this state, the intensity of the EUV light emitted from the EUV light source device to the exposure device is reduced.
Therefore, in step S214, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material supply stop signal to the protective film material supply apparatus 20 shown in FIG. 3 (FIG. 13 (d)).
The gas exhaust unit 12 that has received the protective film material supply stop signal increases the exhaust amount per unit time and decreases the pressure in the second container 1b (step S216). That is, the deposition rate of the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 is set to be smaller than the removal rate of the protective film due to debris (fast ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species.

そのため、EUV集光鏡3の反射面に堆積された保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により徐々に削られ、やがては、保護膜の膜厚tcは閾値t1を下回り、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を上回る。
ステップS216により保護膜材の供給が停止したら、ステップS112に移行し、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。
一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
なお、上記したように、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚の保護膜が反射膜表面に施されている状態である。そのため、EUV光源装置が起動してから一番最初のステップS111における検定時は、tc<t1なる条件が成立している。
Therefore, the protective film deposited on the reflective surface of the EUV collector mirror 3 is gradually scraped by debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species, and the film thickness tc of the protective film eventually becomes the threshold value. Below t1, the ratio of the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface to the reflectance when there is no protective film exceeds a predetermined value (for example, 80%).
When the supply of the protective film material is stopped in step S216, the process proceeds to step S112, where it is verified whether the EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus. When the signal is not input (No), the process proceeds to step S105.
On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.
As described above, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is that the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film is a predetermined value. This is a state in which a protective film having a thickness greater than or equal to the value is applied to the reflective film surface. Therefore, the condition of tc <t1 is satisfied at the time of the verification in the first step S111 after the EUV light source device is activated.

(10)第9の実施例の変形例
上記した実施例9では、EUV集光鏡3の表面に堆積する保護膜の膜厚を第2の容器1bの圧力を制御することにより制御していた。そして、第2の容器1bの圧力の制御は、ガス排気ユニット12の単位時間当たりの排気量を制御することにより行っていた。
上記したように、EUV放射種を含む原料として、例えば、EUV放射種を含む原料ガス(例えば、Xeガス)とバッファーガスとを供給する場合は、バッファーガス流量を制御して、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力を制御することが可能である。
本実施例は、バッファーガス流量を制御して、EUV集光鏡3が設置される第2の容器1b内の圧力を制御する手順を示すものであり、図14、図15に本実施例のフローチャート、図16にタイムチャートを示す。
具体的には、実施例9の図12におけるステップS111以降の手順を、下記のように変更する。
(10) Modification of Ninth Embodiment In the above-described ninth embodiment, the film thickness of the protective film deposited on the surface of the EUV collector mirror 3 is controlled by controlling the pressure in the second container 1b. . The pressure of the second container 1b is controlled by controlling the exhaust amount per unit time of the gas exhaust unit 12.
As described above, as a raw material containing EUV radioactive species, for example, when supplying a raw material gas containing EUV radioactive species (for example, Xe gas) and a buffer gas, the buffer gas flow rate is controlled to control the EUV collector mirror. It is possible to control the pressure in the 2nd container 1b in which 3 is installed.
This embodiment shows a procedure for controlling the pressure in the second container 1b in which the EUV collector mirror 3 is installed by controlling the flow rate of the buffer gas. FIGS. 14 and 15 show the procedure of this embodiment. A flowchart and FIG. 16 show a time chart.
Specifically, the procedure after step S111 in FIG. 12 of the ninth embodiment is changed as follows.

図14のステップS110において膜厚測定手段24から算出堆積量データを受信したEUV光源装置の制御部30は、この算出堆積量tcと上記閾値t1、t2との大小を検定する(図15のステップS111)。ステップS111において、t2<tc<t1のときはステップS112に移行する。tc≦t2のときはステップS213に移行する。t1≦tcのときはステップS214に移行する。
t2<tc<t1のときは、EUV集光鏡表面の保護膜は、EUV集光鏡3におけるEUV反射率を悪化させず、また、EUV集光鏡表面の反射膜をEUV放射種に起因するデブリから保護可能な状態である。そこで、ステップS112においては、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号(露光処理を終了するときはEUV放射終了信号に相当、また、露光処理を休止するときはEUV放射休止信号に相当)が入力されたかどうかを検定する。
すなわち、ステップS112にて、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。
一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。なお、エンドとなったときのEUV光源装置停止工程(ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止等)については、説明を省略する。
The control unit 30 of the EUV light source apparatus that has received the calculated deposition amount data from the film thickness measuring unit 24 in step S110 in FIG. 14 examines the magnitude of the calculated deposition amount tc and the threshold values t1 and t2 (step in FIG. 15). S111). In step S111, when t2 <tc <t1, the process proceeds to step S112. When tc ≦ t2, the process proceeds to step S213. When t1 ≦ tc, the process proceeds to step S214.
When t2 <tc <t1, the protective film on the EUV collector mirror surface does not deteriorate the EUV reflectivity of the EUV collector mirror 3, and the reflective film on the EUV collector mirror surface is caused by the EUV radiation species. It can be protected from debris. Therefore, in step S112, the control unit 31 of the exposure machine sends an EUV radiation stop signal (corresponding to an EUV radiation end signal when the exposure process is ended, or when the exposure process is paused) to the control unit 30 of the EUV light source device. It is verified whether or not (corresponding to an EUV radiation pause signal) is input.
That is, in step S112, it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus, and when the above signal is not input at the time of verification (when No). ) Proceeds to step S105.
On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached. Note that the description of the EUV light source device stop process (stop of gas supply, stop of exhaust in the chamber, etc.) at the end will be omitted.

tc≦t2のときは、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材堆積促進指令信号を図3に示す原料供給ユニットに送出する(ステップS313、図16(c))。
保護膜材発生指令信号を受信した原料供給ユニット9は、バッファーガスの流量を増加させ、第2の容器1b内の圧力を上昇させる(ステップS315、図16(f)(i))。
すなわち、EUV集光鏡3の表面における保護膜の堆積速度を、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)による保護膜の除去速度より大きくし、EUV集光鏡の表面における保護膜の堆積を促進する。
ステップS315により、EUV保護膜材の堆積が促進されたら、ステップS112に移行し、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。
一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
t1≦tcのときは、EUV光源装置の制御部は、保護膜材供給停止信号を図4に示す保護膜材供給装置に送出する(ステップS314、図16の(d))。
保護膜材供給停止信号を受信した原料供給ユニット9はバッファーガスの流量を減少させ、第2の容器内の圧力を減少させる(ステップS316、図16の(f)(i))。すなわち、EUV集光鏡3の表面における保護膜の堆積速度を、EUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)による保護膜の除去速度より小さくする。
When tc ≦ t2, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material deposition promotion command signal to the raw material supply unit shown in FIG. 3 (step S313, FIG. 16 (c)).
Receiving the protective film material generation command signal, the raw material supply unit 9 increases the flow rate of the buffer gas and increases the pressure in the second container 1b (step S315, FIG. 16 (f) (i)).
That is, the deposition rate of the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 is made larger than the removal rate of the protective film by debris (fast ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species, Promotes the deposition of protective films.
When the deposition of the EUV protective film material is promoted in step S315, the process proceeds to step S112, and it is verified whether the EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus. If the signal is not input (No), the process proceeds to step S105.
On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.
When t1 ≦ tc, the control unit of the EUV light source apparatus sends a protective film material supply stop signal to the protective film material supply apparatus shown in FIG. 4 (step S314, (d) of FIG. 16).
Receiving the protective film material supply stop signal, the raw material supply unit 9 decreases the flow rate of the buffer gas and decreases the pressure in the second container (step S316, (f) (i) in FIG. 16). That is, the deposition rate of the protective film on the surface of the EUV collector mirror 3 is set to be smaller than the removal rate of the protective film due to debris (fast ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species.

そのため、EUV集光鏡3の反射面に堆積された保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により徐々に削られ、やがては、保護膜の膜厚tcは閾値t1を下回り、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を上回る。
ステップS316により保護膜材の供給が停止したら、ステップS112に移行し、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。
一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
なお、上記したように、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚の保護膜が反射膜表面に施されている状態である。そのため、EUV光源装置が起動してから一番最初のステップS111における検定時は、tc<t1なる条件が成立している。
Therefore, the protective film deposited on the reflective surface of the EUV collector mirror 3 is gradually scraped by debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species, and the film thickness tc of the protective film eventually becomes the threshold value. Below t1, the ratio of the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface to the reflectance when there is no protective film exceeds a predetermined value (for example, 80%).
When the supply of the protective film material is stopped in step S316, the process proceeds to step S112, where it is verified whether the EUV radiation stop signal is input from the control unit 31 of the exposure machine to the control unit 30 of the EUV light source apparatus. When the signal is not input (No), the process proceeds to step S105.
On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.
As described above, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is that the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film is a predetermined value. This is a state in which a protective film having a thickness greater than or equal to the value is applied to the reflective film surface. Therefore, the condition of tc <t1 is satisfied at the time of the verification in the first step S111 after the EUV light source device is activated.

ここで、図3等において絶縁材2cが例えば窒化ケイ素のようにSi化合物から構成される場合、第1および第2の主放電電極2a,2b間で発生する放電や予備電離ユニットにおいて発生する沿面放電からの輻射熱により絶縁材2cが徐々に蒸発・分解して、一部は気化したSiとなる。そして、EUV集光鏡表面に到達した気化Siは、保護膜としてEUV集光鏡の反射膜表面に堆積することになる。
すなわち、別途保護膜材を設けずとも上記したような実施例9、実施例9の変形例で説明した制御手順を実施することにより、EUV集光鏡3の反射膜表面に堆積する保護膜膜厚を制御することが可能となる。
Here, in FIG. 3 and the like, when the insulating material 2c is made of a Si compound such as silicon nitride, for example, a discharge generated between the first and second main discharge electrodes 2a and 2b and a creeping surface generated in the preionization unit. The insulating material 2c gradually evaporates and decomposes due to the radiant heat from the discharge, and a part of it becomes vaporized Si. The vaporized Si that has reached the surface of the EUV collector mirror is deposited on the surface of the reflective film of the EUV collector mirror as a protective film.
That is, the protective film deposited on the surface of the reflective film of the EUV collector mirror 3 by performing the control procedure described in the ninth embodiment and the modified example of the ninth embodiment without providing a protective film material separately. It becomes possible to control the thickness.

(11)第10の実施例
本実施例は前記第4の実施例(図4)に示すEUV光源装置の制御例を示すものであり、図17、図18に本実施例のフローチャート、図19にタイムチャートを示す。
ここで、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、予め、所定の膜厚の保護膜が施されている状態とする。上記した所定の膜厚とは、EUV集光鏡3において、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚である。例えば、上記所定の膜厚は、上記比が80%以上となるように設定される。
図4に示す実施例4のEUV光源装置は、上記したように、チャンバ1を開放することなく保護膜材を補給可能な構造を採用したものである。
具体的には、絶縁材2cを貫通する円柱状保護膜材21の一端面を放電部に対面させ、放電部と対面する一端が絶縁部材2cから一部突出するように移動機構25によって位置決めする。そして、放電による輻射熱により円柱状保護膜材21の上記突出部分が気化して消耗して保護膜材の供給が困難になると、放電部と対面する一端が絶縁部材2cから、再度、一部突出するように移動機構25によって位置決めする。
ここで、EUV光源装置の制御部30は、図示を省略した円柱状保護膜材の気化による消失時間を計測するための消失時間計測手段を有する。この消失時間計測手段は、例えば、カウンタから構成される。
(11) Tenth Embodiment This embodiment shows a control example of the EUV light source apparatus shown in the fourth embodiment (FIG. 4). FIGS. 17 and 18 are flowcharts of this embodiment, and FIG. Shows the time chart.
Here, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is a state in which a protective film having a predetermined thickness is applied in advance. The above-mentioned predetermined film thickness means that, in the EUV collector mirror 3, the ratio of the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflection surface to the reflectance when there is no protective film is a predetermined value or more. The film thickness when For example, the predetermined film thickness is set so that the ratio is 80% or more.
The EUV light source device of Example 4 shown in FIG. 4 employs a structure capable of supplying a protective film material without opening the chamber 1 as described above.
Specifically, one end surface of the cylindrical protective film material 21 penetrating the insulating material 2c is opposed to the discharge portion, and the moving mechanism 25 positions the one end facing the discharge portion so as to partially protrude from the insulating member 2c. . When the protruding portion of the cylindrical protective film material 21 is vaporized and consumed due to the radiant heat generated by the discharge and it becomes difficult to supply the protective film material, one end facing the discharge portion partially protrudes again from the insulating member 2c. The positioning is performed by the moving mechanism 25.
Here, the control unit 30 of the EUV light source device has a disappearance time measuring means for measuring the disappearance time due to vaporization of the cylindrical protective film material (not shown). This disappearance time measuring means is composed of, for example, a counter.

以下、制御手順を示すが、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にスタンバイ信号が送出されてから、EUV光源装置の制御部30が予備電離用電源部13を制御して予備電離ユニット8に電力を供給し、予備電離ユニット8を動作させ予備電離を行うとともに、高電圧パルス発生部14にトリガ信号を送出するまでのステップは、実施例8のステップS101〜ステップS106までと同じなので説明を省略する。
EUV光源装置の制御部30は、ステップS106の後、カウンタである消失時間計測手段のカウントを1つ更新する。すなわち、カウントnをn+1に更新する(ステップS401)
また、EUV光源装置の制御部30は、モニタユニット23の動作を開始させる(ステップS107)。
Hereinafter, the control procedure will be described. After a standby signal is sent from the control unit 31 of the exposure machine to the control unit 30 of the EUV light source device, the control unit 30 of the EUV light source device controls the standby ionization power source unit 13 to perform standby. The steps from supplying power to the ionization unit 8, operating the preliminary ionization unit 8 to perform preliminary ionization, and sending a trigger signal to the high voltage pulse generator 14 are steps S101 to S106 in the eighth embodiment. Since it is the same, description is abbreviate | omitted.
After step S106, the control unit 30 of the EUV light source apparatus updates the count of the disappearance time measuring means that is a counter by one. That is, the count n is updated to n + 1 (step S401).
Further, the control unit 30 of the EUV light source device starts the operation of the monitor unit 23 (step S107).

トリガ信号を受信した高電圧パルス発生部14は、第1の主放電電極2a(カソード)、第2の主電極2b(アノード)間に、パルス電力を印加する。
絶縁材2c表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b間は実質、短絡状態になり、第1の主放電電極2a、第2の主放電電極2b間にパルス状の大電流が流れる。
その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって高密度高温プラズマ発生部11に高密度高温プラズマが発生し、このプラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。 放射されたEUV光は、第2の主放電電極2b側(アノード)に設けられたEUV集光鏡3により反射され、波長選択手段(例えば、光学フィルタ)等を備えるEUV光取出部6より、図示しない露光機側光学系である照射部に出射される(ステップS108)。
EUV発光後、モニタユニット23よる検出信号が膜厚測定手段24に送出される(ステップS109)。
膜厚測定手段24は、受信した検出信号に基づき、EUV光源装置内の保護膜の膜厚tcを算出し、算出結果をEUV光源装置の制御部30に送出する(ステップS110)。
The high voltage pulse generator 14 that has received the trigger signal applies pulse power between the first main discharge electrode 2a (cathode) and the second main electrode 2b (anode).
A creeping discharge is generated on the surface of the insulating material 2c, and the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b are substantially short-circuited. The first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b A large pulse current flows between the main discharge electrodes 2b.
Thereafter, high-density and high-temperature plasma is generated in the high-density and high-temperature plasma generator 11 by Joule heating due to the pinch effect, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from this plasma. The emitted EUV light is reflected by the EUV collector mirror 3 provided on the second main discharge electrode 2b side (anode), and from the EUV light extraction unit 6 including wavelength selection means (for example, an optical filter), The light is emitted to an irradiation unit (not shown) which is an exposure machine side optical system (step S108).
After the EUV emission, a detection signal from the monitor unit 23 is sent to the film thickness measuring means 24 (step S109).
The film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness tc of the protective film in the EUV light source device based on the received detection signal, and sends the calculation result to the control unit 30 of the EUV light source device (step S110).

ここで、EUV光源装置の制御部30は、予め、円柱状保護膜材21の気化による消失レートデータを記憶している。この消失レートデータは、事前に実測、もしくは、放電部等からの輻射熱データに基づく計算にて求められる。
例えば、消失レートは、EUV放射種を含む原料の濃度、圧力、高電圧パルス発生部14から第1、第2の主放電電極2a,2b間に供給されるパルス電力の電力量、放電部と円柱状保護膜材21の端面との距離などに依存する。そして、この消失レートと放電パルス数との積が、円柱状保護膜材の消失量に比例する。
EUV光源装置の制御部30は、予め、放電部に対して絶縁材2cより突出している円柱状保護膜材21の突出量が所定量以下となって、保護膜材21の供給が困難になる状態の閾値である放電パルス数nmを記憶している。
すなわち、ステップS111において、EUV光源装置の制御部30は、消失時間計測手段のカウント数nと、上記閾値nmとの大小を検定する。n<nmのときは図18のステップS404に移行する。n≧nmのときはステップS402に移行する。
Here, the control unit 30 of the EUV light source device stores in advance disappearance rate data due to vaporization of the cylindrical protective film material 21. This disappearance rate data is obtained in advance by actual measurement or calculation based on radiant heat data from the discharge part or the like.
For example, the disappearance rate is the concentration of raw material containing EUV radiation species, pressure, the amount of pulse power supplied between the first and second main discharge electrodes 2a, 2b from the high-voltage pulse generator 14, and the discharge unit. It depends on the distance from the end surface of the cylindrical protective film material 21 and the like. The product of the disappearance rate and the number of discharge pulses is proportional to the amount of disappearance of the cylindrical protective film material.
In the control unit 30 of the EUV light source device, the protruding amount of the columnar protective film material 21 protruding from the insulating material 2c with respect to the discharge unit in advance becomes a predetermined amount or less, and it becomes difficult to supply the protective film material 21. The number of discharge pulses, which is the state threshold, is stored.
That is, in step S111, the control unit 30 of the EUV light source apparatus examines the magnitude of the count number n of the disappearance time measuring means and the threshold value nm. When n <nm, the process proceeds to step S404 in FIG. When n ≧ nm, the process proceeds to step S402.

n<nmのとき、放電部に対して絶縁材2cより突出している円柱状保護膜材21の突出量は、所定量より大きい。よって、放電の輻射熱による保護膜材21の加熱により、保護膜材21を供給することが可能である状態である。
よって、n<nmのとき、EUV光源装置の制御部30は、ステップS404において膜厚測定手段24からの算出堆積量tcと上記閾値t1、t2との大小を検定するステップに移行する。
具体的には、例えば、第9の実施例のステップS111以降の手順(図18のステップS405〜S409)に進めばよい。よって、ステップS111以降の手順については、説明を省略する。
n≧nmのときは、放電部に対して絶縁材2cより突出している円柱状保護膜材21の突出量は、所定量と等しいか少ない。よって、放電の輻射熱による保護膜材21の加熱により、保護膜材を供給することは困難である状態にある。
そこで、ステップS402において、EUV光源装置の制御部30は、移動機構25に円柱状保護膜材移動信号を送出する。なお、同時に、カウンタである消失時間計測手段のカウントをリセットする(図19(o))。
円柱状保護膜材移動信号を受信した移動機構25は、円柱状保護膜材を放電部に向かって所定量移動させ、円柱状保護膜材の放電部と対面する一端が絶縁部材から所定量突出するように位置決めする(ステップS403、図19(p))。なお、上記した消失レートデータは、放電部と円柱状保護膜材の端面との距離に依存するので、移動後の突出量は、一定の値に設定される。なお、上記所定量は、放電部の放電状態等を鑑み、随時決定される。
円柱状保護膜材の位置決め終了後、ステップS404に移行する。
When n <nm, the protruding amount of the cylindrical protective film material 21 protruding from the insulating material 2c with respect to the discharge portion is larger than a predetermined amount. Therefore, the protective film material 21 can be supplied by heating the protective film material 21 by the radiant heat of discharge.
Therefore, when n <nm, the control unit 30 of the EUV light source apparatus proceeds to a step of examining the magnitude of the calculated deposition amount tc from the film thickness measuring unit 24 and the threshold values t1 and t2 in step S404.
Specifically, for example, the process may proceed to the procedure after step S111 of the ninth embodiment (steps S405 to S409 in FIG. 18). Therefore, the description of the procedure after step S111 is omitted.
When n ≧ nm, the protruding amount of the cylindrical protective film material 21 protruding from the insulating material 2c with respect to the discharge portion is equal to or less than the predetermined amount. Therefore, it is difficult to supply the protective film material by heating the protective film material 21 by the radiant heat of the discharge.
Therefore, in step S <b> 402, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a cylindrical protective film material movement signal to the movement mechanism 25. At the same time, the count of the disappearance time measuring means as a counter is reset (FIG. 19 (o)).
The moving mechanism 25 that has received the cylindrical protective film material movement signal moves the cylindrical protective film material by a predetermined amount toward the discharge portion, and one end of the cylindrical protective film material facing the discharge portion protrudes from the insulating member by a predetermined amount. (Step S403, FIG. 19 (p)). Note that the above disappearance rate data depends on the distance between the discharge part and the end face of the cylindrical protective film material, so that the protrusion amount after movement is set to a constant value. The predetermined amount is determined at any time in consideration of the discharge state of the discharge part and the like.
After the positioning of the cylindrical protective film material is completed, the process proceeds to step S404.

(12)第11の実施例
本実施例は前記第5の実施例(図5)に示すEUV光源装置の制御例を示すものであり、図20、図21に本実施例のフローチャート、図22にタイムチャートを示す。
ここで、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、予め、所定の膜厚の保護膜が施されている状態とする。上記した所定の膜厚とは、EUV集光鏡3において、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚である。例えば、上記所定の膜厚は、上記比が80%以上となるように設定される。
以下、制御手順を示すが、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にスタンバイ信号が送出されてから、EUV光が、EUV光取出部より図示しない露光機側光学系である照射部に出射されるまでのステップは、実施例8のステップS101〜ステップS108までと同じなので説明を省略する。
(12) Eleventh Example This example shows a control example of the EUV light source apparatus shown in the fifth example (FIG. 5). FIGS. 20 and 21 are flowcharts of this example, and FIG. Shows the time chart.
Here, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is a state in which a protective film having a predetermined thickness is applied in advance. The above-mentioned predetermined film thickness means that, in the EUV collector mirror 3, the ratio of the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflection surface to the reflectance when there is no protective film is a predetermined value or more. The film thickness when For example, the predetermined film thickness is set so that the ratio is 80% or more.
Hereinafter, the control procedure will be described. After the standby signal is sent from the control unit 31 of the exposure machine to the control unit 30 of the EUV light source device, the EUV light is irradiated from the EUV light extraction unit as an exposure machine side optical system (not shown). Steps until the light is emitted to the part are the same as steps S101 to S108 in the eighth embodiment, and thus description thereof is omitted.

EUV発光後、モニタユニット23より検出信号が膜厚測定手段24に送出される(ステップS109)。
膜厚測定手段24は、受信した検出信号に基づき、EUV光源装置内の保護膜の膜厚tcを算出し、算出結果をEUV光源装置の制御部30に送出する(ステップS110)。EUV光源装置の制御部30は、保護膜の膜厚の閾値t1、および、t2を予め記憶している。膜厚の閾値t1、t2は、実施例8における膜厚の閾値t1、t2と同じであるので、説明を省略する。
ステップS110において膜厚測定手段24から算出堆積量データを受信したEUV光源装置の制御部30は、この算出堆積量tcと上記閾値t1、t2との大小を検定する(ステップS111)。ステップS111において、t2<tc<t1のときはステップS112に移行する。tc≦t2のときはステップS513に移行する。t1≦tcのときはステップS514に移行する。
After the EUV emission, a detection signal is sent from the monitor unit 23 to the film thickness measuring means 24 (step S109).
The film thickness measuring unit 24 calculates the film thickness tc of the protective film in the EUV light source device based on the received detection signal, and sends the calculation result to the control unit 30 of the EUV light source device (step S110). The control unit 30 of the EUV light source device stores in advance threshold values t1 and t2 of the protective film thickness. Since the film thickness thresholds t1 and t2 are the same as the film thickness thresholds t1 and t2 in the eighth embodiment, description thereof is omitted.
The control unit 30 of the EUV light source apparatus that has received the calculated deposition amount data from the film thickness measuring unit 24 in step S110 verifies the magnitude of the calculated deposition amount tc and the threshold values t1 and t2 (step S111). In step S111, when t2 <tc <t1, the process proceeds to step S112. When tc ≦ t2, the process proceeds to step S513. When t1 ≦ tc, the process proceeds to step S514.

t2<tc<t1のときは、EUV集光鏡表面の保護膜は、EUV集光鏡3におけるEUV反射率を悪化させず、また、EUV集光鏡表面の反射膜をEUV放射種に起因するデブリから保護可能な状態である。そこで、ステップS112においては、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号(露光処理を終了するときはEUV放射終了信号に相当、また、露光処理を休止するときはEUV放射休止信号に相当)が入力されたかどうかを検定する。
すなわち、ステップS112にて、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。なお、エンドとなったときのEUV光源装置停止工程(ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止等)については、説明を省略する。
When t2 <tc <t1, the protective film on the EUV collector mirror surface does not deteriorate the EUV reflectivity of the EUV collector mirror 3, and the reflective film on the EUV collector mirror surface is caused by the EUV radiation species. It can be protected from debris. Therefore, in step S112, the control unit 31 of the exposure machine sends an EUV radiation stop signal (corresponding to an EUV radiation end signal when the exposure process is ended, or when the exposure process is paused) to the control unit 30 of the EUV light source device. It is verified whether or not (corresponding to an EUV radiation pause signal) is input.
That is, in step S112, it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the controller 31 of the exposure machine to the controller 30 of the EUV light source apparatus, and when the above signal is not input at the time of verification (when No). ) Proceeds to step S105. On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached. Note that the description of the EUV light source device stop process (stop of gas supply, stop of exhaust in the chamber, etc.) at the end will be omitted.

tc≦t2のときは、保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により削られた結果、EUV集光鏡表面の保護膜の膜厚が薄くなり過ぎた状態である。すなわち、保護膜によって、EUV放射種に起因するデブリからEUV集光鏡表面の反射膜を保護することが困難となった状態であり、上記反射膜はEUV放射種に起因するデブリによりダメージを受ける。
そこで、ステップS513においては、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材供給指令信号を図5に示す保護膜材ガス供給ユニット27に送出する(図22(c))。
保護膜材供給指令信号を受信した保護膜材ガス供給ユニット27は、例えば、シラン(SiH4 )ガスを所定の流量でEUV集光鏡3の反射膜表面近傍に供給する(ステップS515、図22(f)(g))。
EUV集光鏡3の反射膜表面近傍に供給されたシラン(SiH4 )ガスは、EUV発生時にプラズマより放出される波長160nm以下の光を吸収して、分解し、結果として、EUV集光鏡3の反射面表面に保護膜としてSi膜が形成される。
ステップS515により保護膜材の供給が開始されたら、ステップS112に移行し、露光機の制御部からEUV光源装置の制御部にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
When tc ≦ t2, the protective film on the surface of the EUV collector mirror is too thin as a result of the protective film being scraped by debris (fast ions or neutral atoms) caused by EUV radiation species. is there. That is, it is in a state where it is difficult to protect the reflective film on the surface of the EUV collector mirror from the debris caused by the EUV radiation species, and the reflective film is damaged by the debris caused by the EUV radiation species. .
Therefore, in step S513, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material supply command signal to the protective film material gas supply unit 27 shown in FIG. 5 (FIG. 22 (c)).
The protective film material gas supply unit 27 that has received the protective film material supply command signal supplies, for example, silane (SiH 4 ) gas to the vicinity of the reflective film surface of the EUV collector mirror 3 at a predetermined flow rate (step S515, FIG. 22). (F) (g)).
The silane (SiH 4 ) gas supplied near the reflective film surface of the EUV collector mirror 3 absorbs and decomposes light having a wavelength of 160 nm or less emitted from the plasma when EUV is generated, and as a result, the EUV collector mirror. A Si film is formed as a protective film on the surface of the reflecting surface 3.
When the supply of the protective film material is started in step S515, the process proceeds to step S112, where it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the exposure unit control unit to the EUV light source device control unit. When is not input (when No), the process proceeds to step S105. On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.

t1≦tcのときは、保護膜材ガス供給ユニット27によってEUV集光鏡3の反射面に堆積する保護膜の膜厚が厚くなりすぎ、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を下回り、EUV光源装置より露光機へ放出されるEUV光強度が低下している状態である。
そこで、ステップS514においては、EUV光源装置の制御部30は、保護膜材供給停止信号を図5に示す保護膜材ガス供給ユニット27に送出する(図22(d))。
保護膜材供給停止信号を受信した保護膜材ガス供給ユニットはシラン(SiH4 )ガスの供給を停止する(ステップS516、図22(f)(g))。
EUV集光鏡3の反射面への保護膜材供給が停止するので、保護膜がEUV放射種に起因するデブリ(高速のイオンまたは中性原子)により徐々に削られ、やがては、保護膜の膜厚tcは閾値t1を下回り、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定値(例えば、80%)を上回る。
ステップS516により保護膜材ガスの供給が停止したら、ステップS112に移行し、露光機の制御部31からEUV光源装置の制御部30にEUV放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき(Noのとき)はステップS105に移行する。一方、上記信号が入力されたとき(Yesのとき)はエンドとなる。
When t1 ≦ tc, the thickness of the protective film deposited on the reflective surface of the EUV collector mirror 3 by the protective film material gas supply unit 27 becomes too thick, and the EUV light is reflected when the protective film is present on the reflective surface. The ratio between the reflectance and the reflectance when there is no protective film is below a predetermined value (for example, 80%), and the EUV light intensity emitted from the EUV light source device to the exposure device is reduced.
Therefore, in step S514, the control unit 30 of the EUV light source apparatus sends a protective film material supply stop signal to the protective film material gas supply unit 27 shown in FIG. 5 (FIG. 22D).
The protective film material gas supply unit that has received the protective film material supply stop signal stops the supply of silane (SiH 4 ) gas (step S 516, FIGS. 22 (f) and (g)).
Since the supply of the protective film material to the reflecting surface of the EUV collector mirror 3 is stopped, the protective film is gradually scraped by debris (high-speed ions or neutral atoms) caused by the EUV radiation species, and eventually the protective film The film thickness tc is less than the threshold value t1, and the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film exceeds a predetermined value (for example, 80%).
When the supply of the protective film material gas is stopped in step S516, the process proceeds to step S112, where it is verified whether an EUV radiation stop signal is input from the control unit 31 of the exposure machine to the control unit 30 of the EUV light source device. When the signal is not input (No), the process proceeds to step S105. On the other hand, when the above signal is input (when Yes), the end is reached.

なお、上記したように、EUV集光鏡3の表面の初期状態は、反射面に保護膜が存在するときのEUV光の反射率と、保護膜が無いときの反射率との比が所定の値以上になるときの膜厚の保護膜が反射膜表面に施されている状態である。そのため、EUV光源装置が起動してから一番最初のステップS111における検定時は、tc<t1なる条件が成立している。
また、上記では、図5に示したEUV光源装置における制御例について説明したが、本実施例の制御方法を、前記図7に示した回転電極型のEUV光源装置にも同様に適用することができる。
As described above, the initial state of the surface of the EUV collector mirror 3 is that the ratio between the reflectance of the EUV light when the protective film is present on the reflecting surface and the reflectance when there is no protective film is a predetermined value. This is a state in which a protective film having a thickness greater than or equal to the value is applied to the reflective film surface. Therefore, the condition of tc <t1 is satisfied at the time of the verification in the first step S111 after the EUV light source device is activated.
In the above description, the control example in the EUV light source apparatus shown in FIG. 5 has been described. However, the control method of the present embodiment can be similarly applied to the rotating electrode type EUV light source apparatus shown in FIG. it can.

膜厚と波長13.5nmのEUV光の透過率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a film thickness and the transmittance | permeability of EUV light with a wavelength of 13.5 nm. 本発明の第2の実施例のEUV光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the EUV light source device of the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例のEUV光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the EUV light source device of the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例のEUV光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the EUV light source device of the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例のEUV光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the EUV light source device of the 5th Example of this invention. 本発明の第6の実施例のEUV光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the EUV light source device of the 6th Example of this invention. 本発明の第7の実施例のEUV光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the EUV light source device of the 7th Example of this invention. 本発明の第8の実施例の制御手順を示すフローチャート(1)である。It is a flowchart (1) which shows the control procedure of the 8th Example of this invention. 本発明の第8の実施例の制御手順を示すフローチャート(2)である。It is a flowchart (2) which shows the control procedure of the 8th Example of this invention. 本発明の第8の実施例の制御動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control action of the 8th Example of this invention. 本発明の第9の実施例の制御手順を示すフローチャート(1)である。It is a flowchart (1) which shows the control procedure of the 9th Example of this invention. 本発明の第9の実施例の制御手順を示すフローチャート(2)である。It is a flowchart (2) which shows the control procedure of the 9th Example of this invention. 本発明の第9の実施例の制御動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control action of the 9th example of the present invention. 本発明の第9の実施例の変形例の制御手順を示すフローチャート(1)である。It is a flowchart (1) which shows the control procedure of the modification of the 9th Example of this invention. 本発明の第9の実施例の変形例の制御手順を示すフローチャート(2)である。It is a flowchart (2) which shows the control procedure of the modification of the 9th Example of this invention. 本発明の第9の実施例の変形例の制御動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control action of the modification of the 9th Example of this invention. 本発明の第10の実施例の制御手順を示すフローチャート(1)である。It is a flowchart (1) which shows the control procedure of the 10th Example of this invention. 本発明の第10の実施例の制御手順を示すフローチャート(2)である。It is a flowchart (2) which shows the control procedure of the 10th Example of this invention. 本発明の第10の実施例の制御動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control action of the 10th example of the present invention. 本発明の第11の実施例の制御手順を示すフローチャート(1)である。It is a flowchart (1) which shows the control procedure of the 11th Example of this invention. 本発明の第11の実施例の制御手順を示すフローチャート(2)である。It is a flowchart (2) which shows the control procedure of the 11th Example of this invention. 本発明の第11の実施例の制御動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control action of the 11th example of the present invention. DPP方式EUV光源装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a DPP type EUV light source device.

符号の説明Explanation of symbols

1 チャンバ
1a 第1の容器
1b 第2の容器
2a 第1の主放電電極
2b 第2の主放電電極
2c 絶縁材
3 EUV集光鏡
4 デブリトラップ
5 ガス排出口
6 EUV光取出口
7 圧力モニタ
8 予備電離ユニット
9 原料供給ユニット
10 原料導入口
11 高密度高温プラズマ発生部
12 ガス排気ユニット
13 予備電離用電源部
14 高電圧パルス発生部
20 保護膜材供給装置
21 保護膜材
22 加熱装置
23 モニタユニット
24 膜厚測定手段
25 移動機構
26 シール部
27 保護膜材ガス供給ユニット
30 制御部
31 露光機の制御部
40 隔壁
41 アパーチャ
42 モータ
43 レーザ照射機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 1a 1st container 1b 2nd container 2a 1st main discharge electrode 2b 2nd main discharge electrode 2c Insulating material 3 EUV condensing mirror 4 Debris trap 5 Gas exhaust port 6 EUV light extraction port 7 Pressure monitor 8 Preliminary ionization unit 9 Raw material supply unit 10 Raw material introduction port 11 High-density high-temperature plasma generation unit 12 Gas exhaust unit 13 Pre-ionization power supply unit 14 High voltage pulse generation unit 20 Protective film material supply device 21 Protective film material 22 Heating device 23 Monitor unit 24 Film thickness measuring means 25 Moving mechanism 26 Seal part 27 Protective film material gas supply unit 30 Control part 31 Control part of exposure machine 40 Bulkhead 41 Aperture 42 Motor 43 Laser irradiation machine

Claims (12)

極端紫外光放射種および/または極端紫外光放射種の化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、
供給された上記原料を加熱・励起して高密度高温プラズマを発生させる加熱・励起手段と、
上記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する斜入射型の集光光学手段とを有する極端紫外光光源装置において、
上記集光光学手段の表面にSi膜もしくはSr膜を施した
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
A raw material supply means for supplying a raw material containing an extreme ultraviolet light emitting species and / or a compound of an extreme ultraviolet light emitting species;
Heating / excitation means for generating high-density high-temperature plasma by heating / excitation of the supplied raw material,
In an extreme ultraviolet light source device having a grazing incidence condensing optical means for condensing extreme ultraviolet light emitted from the high-density high-temperature plasma,
An extreme ultraviolet light source device, wherein a surface of the condensing optical means is provided with a Si film or a Sr film.
極端紫外光放射種および/または極端紫外光放射種の化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、
予備電離された上記原料を加熱・励起して高密度高温プラズマを発生させる加熱・励起手段と、
上記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する斜入射型の集光光学手段とを有する極端紫外光光源装置において、
上記極端紫外光光源装置は、上記集光光学手段にSiもしくはSrを供給する保護膜材供給手段を有している
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
A raw material supply means for supplying a raw material containing an extreme ultraviolet light emitting species and / or a compound of an extreme ultraviolet light emitting species;
Heating / excitation means for generating high-density high-temperature plasma by heating / excitation of the preionized raw material,
In an extreme ultraviolet light source device having a grazing incidence condensing optical means for condensing extreme ultraviolet light emitted from the high-density high-temperature plasma,
The extreme ultraviolet light source apparatus has a protective film material supply means for supplying Si or Sr to the condensing optical means.
上記保護膜材供給手段は、
保護膜材と、上記保護膜材を加熱して蒸発させる加熱手段とからなる
ことを特徴とする請求項2に記載の極端紫外光光源装置。
The protective film material supply means includes:
The extreme ultraviolet light source device according to claim 2, comprising: a protective film material; and heating means for heating and evaporating the protective film material.
上記極端紫外光光源装置は、上記原料を予備電離する予備電離手段を備え、
上記加熱手段は、前記加熱・励起手段および/または上記予備電離手段であり、上記保護膜材を、加熱・励起手段および/または上記予備電離手段からの熱輻射により蒸発させる
ことを特徴とする請求項3に記載の極端紫外光光源装置。
The extreme ultraviolet light source device comprises a preionization means for preionizing the raw material,
The heating means is the heating / excitation means and / or the preliminary ionization means, and the protective film material is evaporated by heat radiation from the heating / excitation means and / or the preliminary ionization means. Item 4. The extreme ultraviolet light source device according to Item 3.
上記保護膜材供給手段に、保護膜材を補給する材料補給手段を備えた
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の極端紫外光光源装置。
5. The extreme ultraviolet light source device according to claim 3, wherein the protective film material supply means includes a material supply means for supplying a protective film material.
上記極端紫外光光源装置は、更に、集光光学手段の雰囲気のガス圧を調整する手段を有している
ことを特徴とする請求項4もしくは請求項5に記載の極端紫外光光源装置。
6. The extreme ultraviolet light source device according to claim 4, further comprising means for adjusting a gas pressure in an atmosphere of the condensing optical means.
上記保護膜材供給手段は、保護膜材ガス供給手段である
ことを特徴とする請求項2に記載の極端紫外光光源装置。
The extreme ultraviolet light source device according to claim 2, wherein the protective film material supply means is protective film material gas supply means.
保護膜材供給手段は、集光光学手段の光入射側に設けられる
ことを特徴とする請求項2,3,4,5,6または請求項7に記載の極端紫外光光源装置。
8. The extreme ultraviolet light source device according to claim 2, wherein the protective film material supply means is provided on the light incident side of the condensing optical means.
極端紫外光放射種および/または極端紫外光放射種の化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、供給された上記原料を加熱・励起して高密度高温プラズマを発生させる加熱・励起手段と、上記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する斜入射型の集光光学手段とを有する極端紫外光光源装置における集光光学手段の保護方法であって、 極端紫外光光源装置の運転中に、上記集光光学手段に、保護膜材供給手段からSiまたはSrを供給し、集光光学手段の表面に保護膜としてSi膜もしくはSr膜を形成させることを特徴とする集光光学手段の保護方法。   A raw material supply means for supplying a raw material containing an extreme ultraviolet light emitting species and / or a compound of an extreme ultraviolet light emitting species, and a heating / exciting means for heating and exciting the supplied raw material to generate a high-density high-temperature plasma, A method for protecting condensing optical means in an extreme ultraviolet light source device having a grazing incidence type condensing optical means for condensing extreme ultraviolet light emitted from the high-density high-temperature plasma, comprising: During operation, the light collecting optical means is characterized in that Si or Sr is supplied from the protective film material supplying means to the light collecting optical means, and a Si film or Sr film is formed as a protective film on the surface of the light collecting optical means. Means protection method. 上記集光光学手段の保護膜の膜厚をモニタし、
上記保護膜の膜厚が所定の値となるように保護膜材供給手段からの保護膜材の供給量を制御する
ことを特徴とする請求項9に記載の集光光学手段の保護方法。
Monitor the film thickness of the protective film of the condensing optical means,
10. The method for protecting a condensing optical unit according to claim 9, wherein the supply amount of the protective film material from the protective film material supply unit is controlled so that the thickness of the protective film becomes a predetermined value.
上記集光光学手段の保護膜の膜厚をモニタし、
上記保護膜の膜厚が所定の範囲内に収まるように集光光学手段の雰囲気の圧力を調節する
ことを特徴とする請求項9に記載の集光光学手段の保護方法。
Monitor the film thickness of the protective film of the condensing optical means,
The method for protecting a condensing optical device according to claim 9, wherein the pressure of the atmosphere of the condensing optical device is adjusted so that the thickness of the protective film falls within a predetermined range.
上記保護膜材供給手段は、保護膜材ガス供給手段であり、
上記集光光学手段の保護膜の膜厚をモニタし、
上記保護膜の膜厚が所定の範囲内に収まるように上記保護膜材ガス供給手段からのガス導入量を制御する
ことを特徴とする請求項9に記載の集光光学手段の保護方法。



The protective film material supply means is a protective film material gas supply means,
Monitor the film thickness of the protective film of the condensing optical means,
10. The method for protecting a condensing optical unit according to claim 9, wherein the amount of gas introduced from the protective film material gas supply unit is controlled so that the thickness of the protective film falls within a predetermined range.



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